非配合式面部識別

李麗娜　王玥

摘 要：非配合式面部識別是一種用戶在非配合狀態(tài)下的快速身份識別技術(shù)，無須按照指定的位置及姿勢進(jìn)行面部圖像采集，僅需從監(jiān)控視頻圖像中查找人臉，并與人臉數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)時比對，就可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離快速確認(rèn)人員身份。非配合式面部識別技術(shù)可在安防和商業(yè)領(lǐng)域高效應(yīng)用，是一種能夠在在不遠(yuǎn)的將來會得到更為廣泛使用的生物特征識別技術(shù)。

關(guān)鍵詞：非配合， 面部識別

中圖分類號：N04；TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8578（2014）S1-0100-03

Non Mating Face Recognition

LI Lina WANG Yue

Abstract： Non mating face recognition is a rapid identity recognition technology under a condition of users non mating， without face image collection according to specified position and posture. Face can be seeked from the monitoring video and image， and compared with face database in real time， thereby the remote personal identity of confirming can be realized fast. Non mating face recognition can be applicated in security protection and commercial field efficiently， and it will be a extensively used biometrics identification technology in the future.

Keywords： non mating， face recognition

收稿日期：2014-06-28

作者簡介：李麗娜（1978—），女，吉林松原人，碩士，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心審查員，主要研究方向?yàn)闇y量控制等。通信方式：lilina@sipo.gov.cn。

一 非配合式面部識別的概念

面部識別是基于人臉的特征信息，對人臉圖像或者視頻流進(jìn)行判斷以實(shí)現(xiàn)身份識別的一種生物識別技術(shù)，是一種最直觀、最精確、也是最友好的身份認(rèn)證手段，可以應(yīng)用到任何需要身份認(rèn)證和辨認(rèn)特定人的場合，如目前常用的考勤、安檢、門禁等系統(tǒng)中[1]。但上述這些識別應(yīng)用，都需要用戶以正面姿態(tài)近距離面對攝像機(jī)以獲取高質(zhì)量的人臉圖像，用戶配合程度高。為了拓寬面部識別技術(shù)的應(yīng)用范圍，可以在中遠(yuǎn)距離、用戶不愿意配合的情況下使用面部識別技術(shù)，則非配合式面部識別應(yīng)運(yùn)而生。

二 技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用

面部識別的過程如圖1所示[2]。非配合式面部識別與傳統(tǒng)的面部識別的工作流程基本一致，主要是在圖像獲取步驟的具體實(shí)施上增加了難度。非配合情況下的面部圖像采集，會因?yàn)檎趽酢⒁苿?、距離、光線、表情、姿勢以及附屬物等使被采集的面部圖像出現(xiàn)不完整或不清晰等低質(zhì)量問題，而光源設(shè)置、圖像采集設(shè)備的全方位多角度布局及設(shè)備自身的像素、傳感器及響應(yīng)速度等多重因素均是可以用來改善圖像采集質(zhì)量的硬件條件。為了消除上述因素對識別效果的影響，非線性建模方法、基于3D模型的人臉建模與識別方法成為重要的非配合式面部識別的技術(shù)發(fā)展趨勢[3]。

圖1 面部識別過程圖

非配合式面部識別根據(jù)用戶情況，具體可分為兩種非配合方式：①主觀非配合，即用戶故意通過遮擋、躲閃等方式不配合進(jìn)行面部圖像采集，從而影響識別效果，如ATM、銀行、入關(guān)檢查等明確需要用戶配合的場所的監(jiān)控；②客觀非配合，即在用戶不知情的情況下對其進(jìn)行面部圖像采集，如較大區(qū)域或通道等無意識監(jiān)控。

1. 主觀非配合式面部識別的應(yīng)用，可依據(jù)具體的非配合情況對面部圖像信息采集的影響程度而采取有針對性的處理辦法，如戴帽子、眼鏡等類似情況的簡單偽裝，可以正常進(jìn)入面部識別程序；而如果是蒙面、遮擋攝像頭等嚴(yán)重影響圖像采集的非配合用戶，則拒絕該用戶請求甚至報警以防止不法行為的發(fā)生。

2. 客觀非配合式面部識別的應(yīng)用范圍比較廣，任何涉及大范圍人群或具體環(huán)境下的身份認(rèn)證的行業(yè)都可以考慮采用該方式，既可以應(yīng)用于商業(yè)上的統(tǒng)計分析，又可以用來精確查找定位某個人。

（1）商業(yè)：看“臉色”行事

非配合式面部識別，有時候并不需要對目標(biāo)進(jìn)行精確辨認(rèn)，如商場或其他人流量比較大的場所，為有針對性的投放廣告，只需確定人種、年齡、性別等信息即可?？稍谙鄳?yīng)產(chǎn)品或廣告牌附近設(shè)置攝像頭，通過采集顧客或行人的面部信息，根據(jù)面部的膚色、身高、表情、眼睛、皮膚等某一項(xiàng)或多項(xiàng)特征來進(jìn)行面部識別，并進(jìn)行統(tǒng)計分析人群特征，從而確定潛在的客戶群而投放相應(yīng)的廣告，以提高產(chǎn)品宣傳效果。

（2）安防：眾里尋“他”無須千百度

非配合式面部識別最重要的應(yīng)用領(lǐng)域是安防。非配合式面部識別能夠在遠(yuǎn)距離、用戶非配合狀態(tài)下采集到人的面部圖像，然后迅速地將這些圖像與數(shù)據(jù)庫中的嫌疑人、危險人物等進(jìn)行比對排查，同時可以作為非常重要的監(jiān)控數(shù)據(jù)記錄下來，存儲在監(jiān)控數(shù)據(jù)庫中，作為事后檢索的索引，或者與公安、安全部門的數(shù)據(jù)庫接駁，進(jìn)行取證、認(rèn)定，實(shí)現(xiàn)視頻安全監(jiān)控中的智能預(yù)警，給安防系統(tǒng)一雙“慧眼”。這種隱性的、非介入式的監(jiān)控特別適用于高危人物的察覺和控制，對于人流量巨大且出入人員身份不確定的公共場所（如小區(qū)、銀行、機(jī)場和火車站等），可以主動并實(shí)時對進(jìn)出人員進(jìn)行高效安全管理。

最近頻發(fā)的暴恐事件，對安防布局的要求也不斷升級，作為“反恐尖鋒”的非配合式面部識別的應(yīng)用必然會因此而被催熱，日益增長的專利申請量（如圖2所示）也驗(yàn)證了全國對非配合式面部識別技術(shù)應(yīng)用于安防領(lǐng)域的重視程度。

圖2 應(yīng)用于安防的非配合面識國內(nèi)專利申請情況

根據(jù)對檢索（時間截至2014年5月20日）結(jié)果的分析，國內(nèi)首次對應(yīng)用于安防的非配合式面部識別技術(shù)提出專利申請是在2000年（CN1457209A），而這件申請是國內(nèi)的個人申請，也僅僅是提出在大范圍查找人員時的一種方案，即結(jié)合現(xiàn)有的監(jiān)控攝像和圖像識別方法進(jìn)行人員查找，在技術(shù)上基本沒有創(chuàng)新。盡管該申請最終因視撤失效，但這也可稱為國內(nèi)非配合面識領(lǐng)域保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的初探，但隨后卻是一個穩(wěn)步增長的態(tài)勢，其中關(guān)于“平安城市”的申請數(shù)量累計4件?！捌桨渤鞘小笔且环N城市內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的大型安防系統(tǒng)，其中的監(jiān)控系統(tǒng)中非配合式面部識別技術(shù)的應(yīng)用，使得當(dāng)一個城市發(fā)生重大的案件時，只要有嫌疑人的照片，火車站、汽車站、重要街道的攝像頭都會成為自動巡邏的安全衛(wèi)士。

三 結(jié) 語

經(jīng)過十幾年的發(fā)展，非配合式面部識別技術(shù)有了顯著的進(jìn)步，尤其在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的今天，“非配合式技術(shù)”的發(fā)展對有效地在視頻中捕捉關(guān)鍵人物信息提供了強(qiáng)有力的支持。其技術(shù)可應(yīng)用于軍隊(duì)、金融、公安、海關(guān)、民航、航天、運(yùn)輸、社保、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域，未來整個行業(yè)應(yīng)用前景廣闊。

參考文獻(xiàn)

[1] 周凱.人臉識別 讓科幻場景變成現(xiàn)實(shí)[N].中國青年報，2012-11-22（12）.

[2] 李子青.人臉識別——安防生物識別應(yīng)用與市場發(fā)展分析[J].中國安防，2013（5）：63-66.

[3] 計煌凱.面部識別技術(shù)的今天與明天[J].信息產(chǎn)業(yè)，2013（5）：109，111.