基于視頻序列的人臉識別系統(tǒng)研究

鐘高強

【摘 要】隨著科學技術的不斷發(fā)展，人臉識別技術逐漸的出現(xiàn)在了我們的周圍。人臉識別技術，簡單來說就是指通過攝像頭對人臉進行掃描，通過掃描到的面部特征，對人身份進行匹配識別，是科技發(fā)展的產(chǎn)物，作為生物識別技術，其中還包含了多項技術一同對人臉進行識別處理，這一技術的出現(xiàn)，標志著科學技術發(fā)展從弱到強的轉換過程。但是在人臉識別技術不斷的完善的過程中，仍然會出現(xiàn)很多的問題，比如外界的光照強度的大小會造成人臉識別失敗，而針對這樣的問題也不能夠提出相應的解決方案。

【關鍵詞】視頻序列 人臉識別技術 生物識別

人臉識別技術看似與我們沒有什么關系，但是現(xiàn)階段很多的行業(yè)都在使用人臉識別技術，比如：銀行、機場、公司考勤、警察局等，都不同程度的對人臉識別技術進行使用。經(jīng)過不斷的使用和實踐，人臉識別技術已經(jīng)獲得了很大的進步。本文對人臉識別技術的概念、特點、以及基于視頻的人臉識別技術發(fā)展的程度。對人臉識別技術中對視頻的使用進行分析，簡單的介紹這類技術的優(yōu)點和缺點，對其中的問題提出相應的解決方案，并根據(jù)現(xiàn)階段的實際情況，對人臉識別技術未來發(fā)展的方向進行簡要的分析。

1 人臉識別

1.1特征

人臉識別技術在一定程度上能夠對掃描的人臉進行精準的識別，識別技術方便快捷，只需要站在掃描設備前即可，有十分良好的直觀性，能夠對識別這有很好的適應性，對于需要識別的人臉又有著相對的保密性，不會泄露使用者的資料，安裝比較方便，兼容性強，安全性高，對于想要破壞的因素會自動報警。使用這種識別系統(tǒng)還能夠保證衛(wèi)生，不需要接觸就能夠達到身份驗證的目的[1]。

1.2 發(fā)展的現(xiàn)狀

早期的人臉系統(tǒng)并不是全自動的系統(tǒng)，還需要人進行操作，隨著科技的發(fā)展，人臉識別系統(tǒng)已經(jīng)成為了全自動化的系統(tǒng)，有著自己獨有的人臉數(shù)據(jù)庫，能夠對其中的人臉進行掃描，將通過測試的人臉進行特征分析。現(xiàn)階段所使用的人臉識別系統(tǒng)的算法基本都能夠保證有良好的使用價值，達到理想的效果，但是還存在著很多的不足，需要逐一改正。

2 人臉識別技術的優(yōu)點與缺點

2.1 優(yōu)點

人臉識別系統(tǒng)相對于其他的身份識別系統(tǒng)來說有很多的優(yōu)點。人臉識別系統(tǒng)具有很高的隱蔽性，能夠對安全方面的問題進行監(jiān)控，比較常見的就是在監(jiān)獄中，對犯人進行監(jiān)控，對其進行有效地管理。而且人臉識別系統(tǒng)不用與信息采集設備進行直接接觸，對于很多的人來說，他們會覺得這種不用接觸的設備會更加的衛(wèi)生，也更容易被人們所接納。相比其他的身份識別系統(tǒng)，人臉識別系統(tǒng)還具有一定的追蹤能力，人們通過識別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，可以很快的對其中的信息進行觀察，方便了人的工作，數(shù)據(jù)對比的工作效率也會更高。而且人臉識別系統(tǒng)的設備相對于其他的識別系統(tǒng)還比較低廉，使用攝像頭即可，無須其他的設備，就能夠完成識別。其他的識別系統(tǒng)相對來說人們沒有辦法對其中的信息進行審核，但是人臉識別系統(tǒng)可以，能夠有效地提升系統(tǒng)的可靠性[2]。

2.2 缺點

現(xiàn)階段，人臉識別技術還不是很完善，在其中還包含著很多的缺點，比如，對人臉的特征掃描不具備一定的穩(wěn)定性，人臉可能會因為各種外部原因造成特征的變化，比如：受傷、化妝、甚至于微整形。當人臉特征有了一些改變的時候，人臉識別系統(tǒng)就會出現(xiàn)不識別的情況發(fā)生。而且現(xiàn)階段，人臉識別系統(tǒng)還具有不完全性，比如兩個長得比較像的人，系統(tǒng)會對其進行掃描，很可能出現(xiàn)信息的混亂或者都不識別，還需要人工進行輔助工作。人臉識別系統(tǒng)還可能會因為很多的外界因素造成識別失敗的現(xiàn)象，比如光照的強弱，周圍的環(huán)境，識別的距離還有識別的視角。都會造成一定的識別問題的出現(xiàn)，對于其中的問題，科研組織也在不斷地進行完善，爭取將人臉識別技術達到最良好的效果[3]。

3 基于視頻序列的人臉識別系統(tǒng)

3.1 軟件的運行環(huán)境

隨著人臉識別系統(tǒng)在生活、工作中的應用越來越廣泛，人臉識別技術也不斷的在進步。人們對信息、身份的識別程度越來越重視，很多的場所都用上了人臉識別系統(tǒng)，比如：監(jiān)獄，公安局，醫(yī)院，現(xiàn)在很多的單位將人臉識別系統(tǒng)用在考勤方面，很多的學校也在試著使用人臉識別系統(tǒng)進行考試或者上課點到。通過攝像機的攝像頭就能夠對范圍內的人員進行管理，方便了很多單位、部門的工作，還能夠提升工作效率[4]。

3.2 軟件的模塊設計

以視頻序列為基礎的人臉識別系統(tǒng)，能夠適應很多場合的使用，使用視頻序列技術能夠使人臉識別系統(tǒng)的使用更加的完善。

3.2.1 視頻采集

在設備安裝使用后，要使用視頻對信息進行采集，安裝了視頻頭的驅動程序，通過系統(tǒng)的激活，接收安裝指令，對其中的數(shù)據(jù)進行解壓縮，打開數(shù)據(jù)庫，就能夠通過視頻對人臉信息進行采集。

3.2.2 用戶注冊

在人臉系別系統(tǒng)中的的用戶注冊模塊的使用上，要利用視頻對人臉信息進行采集，相對于其中的信息，要進行多次確認，對不同的光照進行采集，利用相關的技術對采集到的信息進行分析整理，將每一次的人臉識別都能夠通過技術調整到統(tǒng)一的質量處理，很好的避免了光照不同識別失敗的問題。用戶在注冊的過程中，系統(tǒng)會將信息保存在系統(tǒng)內，按照男女分類或者按照年齡段分類，將信息進行更加完善的處理，方便了后期對信息的使用。用戶注冊的過程中，系統(tǒng)可以給予用戶相應的指令，用戶進行一定的表情變化，信息能夠更加的精準[5]。

3.3.3 人臉識別

視頻序列下的人臉識別系統(tǒng)，能夠通過攝像頭對人臉信息進行采集，先對采集到的圖像進行預處理，再進行圖像的分類，與用戶注冊時的信息進行對比，當系統(tǒng)對信息核實完成后，就能夠確認信息。根據(jù)現(xiàn)階段的識別速度能夠達到約每秒七幀左右的圖片，達到了人臉識別系統(tǒng)快速識別的要求。

4 結語

隨著科學技術的不斷發(fā)展，人臉識別技術一定會應用的越來越廣泛，隨著技術的不斷提高能夠盡可能地避免人臉識別的缺點，改進他的不足?；诂F(xiàn)階段已有的人臉識別技術，在視頻序列的基礎上研究新的人臉識別系統(tǒng)，既能夠吸收之前幾種方式的優(yōu)點，還能夠改進其中的不足。

參考文獻：

[1]王德慧.基于視頻的人臉識別技術在監(jiān)獄AB門控制系統(tǒng)中的應用與研究[D].中山大學，2013.

[2]李新濤.基于加權投票和關鍵幀提取的視頻流人臉識別方法研究[D].蘇州大學，2011.

[3]劉祝峰.自然教室中基于視頻流的人臉識別系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].上海交通大學，2011.

[4]盧曉紅.視頻監(jiān)控系統(tǒng)中基于子帶DCT的H.264編碼及HMM人臉識別研究[D].合肥工業(yè)大學，2009.

[5]黃興.基于Adaboost與SIFT的人臉識別與跟蹤系統(tǒng)的研究與設計[D].南京航空航天大學，2012.