計(jì)算機(jī)人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用

趙榮剛 賀慶民

摘 要人臉識(shí)別是借助于攝像設(shè)備對(duì)用戶身份進(jìn)行采集，通過(guò)主機(jī)系統(tǒng)的人臉識(shí)別算法，判斷和鑒別用戶身份信息的一種技術(shù)，作為人工智能（AI）領(lǐng)域的典型應(yīng)用，近年來(lái)人臉識(shí)別得到長(zhǎng)足的發(fā)展，相對(duì)成熟的產(chǎn)品和應(yīng)用也是大量出現(xiàn)，廣泛應(yīng)用于門(mén)禁安保系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)身份識(shí)別等領(lǐng)域。本文簡(jiǎn)要的介紹了人臉識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)人臉識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的論述，為更好的了解相關(guān)技術(shù)提供參考。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 人臉識(shí)別 信息技術(shù)

1 計(jì)算機(jī)人臉識(shí)別概述

人臉識(shí)別，又稱(chēng)為人像識(shí)別，通常是借助于攝像設(shè)備進(jìn)行人的面部圖像采集或者直接分析含有人臉人臉圖像（或視頻流）的數(shù)據(jù)信息，利用計(jì)算機(jī)人臉識(shí)別算法進(jìn)行圖像檢測(cè)和追蹤的一種生物識(shí)別技術(shù)。人臉識(shí)別的核心技術(shù)在于識(shí)別算法，另外識(shí)別準(zhǔn)確度以及識(shí)別效率作為衡量該算法的一般指標(biāo)，廣泛應(yīng)用于身份鑒定、安保系統(tǒng)、銀行管理等諸多領(lǐng)域。人臉識(shí)別技術(shù)的解決方案包括可見(jiàn)光圖像識(shí)別、3D圖像識(shí)別技術(shù)、熱成像識(shí)別以及主動(dòng)近紅外圖像多光源識(shí)別技術(shù)等，其中可見(jiàn)光識(shí)別受到光照條件影響較大、識(shí)別效率難以滿足現(xiàn)實(shí)需求，而3D圖像識(shí)別技術(shù)以及熱成像識(shí)別相對(duì)還不夠成熟，仍待發(fā)展，目前通用的人臉識(shí)別解決方案主要是基于主動(dòng)近紅外圖像多光源識(shí)別技術(shù)，該技術(shù)在識(shí)別準(zhǔn)確度、效率有著優(yōu)益的表現(xiàn)。

人臉識(shí)別技術(shù)流程大致分為以下幾個(gè)主要環(huán)節(jié)，即人臉圖像采集和檢測(cè)（通過(guò)攝像設(shè)備將人臉信息采集出來(lái)，包括動(dòng)態(tài)圖和靜態(tài)圖，該環(huán)節(jié)的檢測(cè)主要是為預(yù)處理做鋪墊，對(duì)人臉信息進(jìn)行定位和識(shí)別，剔除無(wú)用的圖像數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)信息預(yù)處理（對(duì)原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行灰度校正、噪聲過(guò)濾等處理過(guò)程，排除干擾信息）、信息特征提?。ㄍㄟ^(guò)知識(shí)表政法、統(tǒng)計(jì)表政法對(duì)人臉特征進(jìn)行進(jìn)一步數(shù)據(jù)采集）、匹配與識(shí)別（根據(jù)信息特征，利用識(shí)別算法進(jìn)行識(shí)別和身份確認(rèn)）。就目前而言，人臉識(shí)別技術(shù)往往在采集信息環(huán)境不理想的條件下，其識(shí)別穩(wěn)定性容易受到影響，也是人工智能領(lǐng)域最為困難的研究課題之一，其相關(guān)技術(shù)的成熟還有待進(jìn)一步的發(fā)展。

2 人臉識(shí)別應(yīng)用研究

2.1 人臉識(shí)別在門(mén)禁系統(tǒng)的應(yīng)用

門(mén)禁系統(tǒng)主要是對(duì)授權(quán)用戶的合法訪問(wèn)以及非授權(quán)用戶禁止訪問(wèn)的一整套信息系統(tǒng)，就目前的通用門(mén)禁系統(tǒng)主要有ID身份信息卡識(shí)別、指紋生物特征識(shí)別、人臉識(shí)別等類(lèi)型，相對(duì)而言，人臉識(shí)別技術(shù)市場(chǎng)占有率還處于較低水平，通常應(yīng)用于安全等級(jí)較高的的場(chǎng)合、例如銀行金融系統(tǒng)、軍隊(duì)系統(tǒng)等，作為一種輔助識(shí)別技術(shù)加以應(yīng)用，利用置于安全區(qū)外界的攝像設(shè)備對(duì)用戶面部特征信息的采集，通過(guò)加密網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)手段將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶R(shí)別主機(jī)完成最終身份鑒別，判斷是否允許用戶進(jìn)入的整套流程。目前人臉識(shí)別系統(tǒng)在用戶主動(dòng)配合的條件下，其識(shí)別效率和識(shí)別準(zhǔn)確度相對(duì)較高，而采集條件不理想的條件下，識(shí)別效率會(huì)急劇下降，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，人臉識(shí)別在門(mén)禁系統(tǒng)領(lǐng)域會(huì)有更加廣泛的應(yīng)用。

2.2 人臉識(shí)別在網(wǎng)絡(luò)身份辨識(shí)的應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展，信息系統(tǒng)的登錄、用戶授權(quán)、電子商務(wù)等應(yīng)用的全過(guò)程都是基于網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成的，傳統(tǒng)的密碼身份識(shí)別技術(shù)，容易受到黑客等惡意用戶的破壞，系統(tǒng)的安全性往往無(wú)法保障。借助于人臉識(shí)別這一生物特征識(shí)別技術(shù)，在用戶身份識(shí)別和認(rèn)證應(yīng)用，能夠有效現(xiàn)實(shí)數(shù)字身份認(rèn)證，該識(shí)別效率和可靠性是傳統(tǒng)技術(shù)手段無(wú)法達(dá)到的。目前電子商務(wù)如支付寶、銀行終端等應(yīng)用在用戶認(rèn)證方面，人臉識(shí)別認(rèn)證已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒?，已?jīng)將其作為身份登錄的一種方式予以實(shí)施，利用生物識(shí)別技術(shù)基本上不存在身份盜用的問(wèn)題，在一些安全等級(jí)要求較高的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域，可以綜合密碼、人臉識(shí)別以及指紋識(shí)別等技術(shù)提高信息系統(tǒng)的識(shí)別度。

2.3 人臉識(shí)別攝像領(lǐng)域的應(yīng)用

在攝像攝影領(lǐng)域，人臉識(shí)別技術(shù)也有著廣泛的應(yīng)用。人臉識(shí)別的基礎(chǔ)就是利用攝影、攝像設(shè)備對(duì)相關(guān)人臉信息的采集，在攝影領(lǐng)域的應(yīng)用主要是對(duì)人臉面部進(jìn)行判斷和定位，完成人臉面部信息的識(shí)別，實(shí)現(xiàn)以及人臉為基礎(chǔ)的自動(dòng)對(duì)焦，最終提高照片和攝影數(shù)據(jù)的清晰度。人臉識(shí)別在攝像領(lǐng)域的應(yīng)用較之門(mén)禁和網(wǎng)絡(luò)身份識(shí)別應(yīng)用兩個(gè)方面，相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是通過(guò)匹配存儲(chǔ)于攝影攝像設(shè)備中的簡(jiǎn)單人臉特征庫(kù)進(jìn)行完成的，識(shí)別的精度也沒(méi)有上述兩個(gè)方面高，完成定位、聚焦等基本功能即可?？傊?，為提高拍攝質(zhì)量，人臉識(shí)別在攝影攝像領(lǐng)域也有這極其廣泛的應(yīng)用。

2.4 人臉識(shí)別在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

人臉識(shí)別技術(shù)在其他領(lǐng)域也有著極其廣泛的應(yīng)用，常見(jiàn)的應(yīng)用包括安檢系統(tǒng)的應(yīng)用，在高鐵站、地鐵站等場(chǎng)合，利用人臉主動(dòng)捕捉技術(shù)，識(shí)別用戶信息已經(jīng)在我國(guó)有了大量的應(yīng)用，可以輔助公安系統(tǒng)抓捕罪犯；其次，刷臉識(shí)別技術(shù)在民航、支付等領(lǐng)域也是有了相關(guān)的應(yīng)用，用戶不必通過(guò)人工識(shí)別，直接通過(guò)人臉識(shí)別即可完成身份認(rèn)證，效率和準(zhǔn)確度也是相對(duì)可靠的；除此之外，人臉識(shí)別技術(shù)還廣泛應(yīng)用于娛樂(lè)應(yīng)用場(chǎng)合，匹配相似度、圖像對(duì)比等等都有著大量的應(yīng)用。

3 小結(jié)

綜上所述，人臉識(shí)別在門(mén)禁系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)身份識(shí)別、攝影攝像領(lǐng)域都有著極其廣泛的應(yīng)用，隨著人臉識(shí)別技術(shù)的不斷成熟，其識(shí)別的可靠性和準(zhǔn)確率會(huì)進(jìn)一步得到提升，未來(lái)作為身份識(shí)別的關(guān)鍵技術(shù)手段，其必將會(huì)應(yīng)用于更多的領(lǐng)域。

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作者單位

江蘇師范大學(xué)保衛(wèi)處 江蘇省徐州市 221116