淺談人臉識別技術(shù)及其應(yīng)用

楊博涵

（江西財(cái)經(jīng)大學(xué)軟通學(xué)院，江西 南昌 330000）

1 人臉識別技術(shù)概述

1.1 人臉識別技術(shù)

人臉識別技術(shù)是通過計(jì)算機(jī)和相關(guān)的算法對人臉的特征進(jìn)行分析檢測的一種技術(shù)。人臉識別技術(shù)通過接收人臉的圖像或視頻流，首先判斷圖像中或者視頻流里面是否存在人臉，如果存在，就鎖定人臉的信息，包括人臉的位置、大小和人臉各個器官的相對位置信息，將這些信息提取出來，得到每張臉蘊(yùn)含的身份信息，將這些身份信息與信息庫里面的身份信息進(jìn)行對比，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人臉的識別功能。

1.2 人臉識別過程

人臉識別首先需要建立人臉信息檔案，工作人員利用攝像機(jī)或攝像頭將相關(guān)人員的人臉圖像采集下來形成面像文件，還可以利用相關(guān)人員現(xiàn)有的照片直接生成面像文件。將這些面像文件生成面紋代碼存儲起來。面紋代碼主要是依靠人臉的本質(zhì)特征，并不是膚色、表情等，因此面紋代碼具有一定的可靠性，不會因?yàn)槟w色的變化、發(fā)型或者表情的變化而對識別結(jié)果產(chǎn)生影響。其次在進(jìn)行人臉的識別時，用攝像機(jī)抓拍到人臉圖像，提取人臉的面部特征，形成新的面紋代碼。最后將新獲取的面紋代碼與之前存儲的面紋代碼進(jìn)行對比，如果出現(xiàn)一樣的面紋代碼就可以通過，如果配備不到相同的代碼，就說明該人臉之前沒有進(jìn)行人臉圖像的采集工作，因此不能通過。

2 人臉識別技術(shù)的優(yōu)劣勢

2.1 人臉識別技術(shù)的優(yōu)勢

人臉識別技術(shù)的優(yōu)勢如下：①人臉識別時采用攝像機(jī)直接采集人的面部信息，因此比較方便快捷，只要當(dāng)事人將面部照片發(fā)送到面部信息庫里面，就可以完成面紋代碼的建立，不需要額外的其他程序。人臉本來就是人們分辨人身的重要信息，因此采用人臉識別更加能夠讓人們放心使用。人臉識別一般都是微笑識別，因此利用人臉識別可以給人帶來好心情。②人臉識別相比于指紋識別具有更強(qiáng)的安全性，可以防止其他人冒充。在2016年世界移動通訊大會上披露了指紋識別的安全性不強(qiáng)的缺點(diǎn)，有一些黏土制作的假指紋、指紋膜等都可以騙過指紋識別傳感器，造成了重要信息的泄露。但是人臉識別解決了這個問題，人臉識別具有獨(dú)特的活性判斷能力來防止他人利用人臉照片、木偶等來欺騙識別系統(tǒng)。在人臉識別過程中，要求被識別人進(jìn)行眨眼、微笑、搖頭等動作防止有人利用照片來破解識別系統(tǒng)。③在人臉識別時不需要身體的接觸，只需要“刷臉”就夠了，不像指紋識別需要直接與設(shè)備接觸，在長期的工作下，指紋識別裝置會出現(xiàn)傳感線失靈的情況，但是人臉識別不需要直接接觸，因此人臉識別裝置的使用壽命更長?？偟膩碚f，人臉識別技術(shù)具有使用方便、不易仿冒、精度高、非接觸性的優(yōu)勢，為保證信息安全、公共安全等作出了重要貢獻(xiàn)。

2.2 人臉識別技術(shù)的劣勢

人臉識別技術(shù)的劣勢如下：①人類的面部存在一些相似性，因此讓人臉識別技術(shù)來識別相似度很高的人臉時具有一定的難度，容易失真，再加上化妝的修飾，更是為人臉識別增加了難度。②人臉比較容易發(fā)生變化，人臉的特征會隨著飲食習(xí)慣、作息習(xí)慣等發(fā)生胖、瘦的變化，加上人的表情的變化，捕捉的角度不一樣，戴眼鏡或者不戴眼鏡的情況，都會影響識別的結(jié)果。③人臉的識別會受光線和距離的影響，不同的光線條件下人的樣子會產(chǎn)生一些變化，因此光線太暗或太亮都會影響到識別的準(zhǔn)確性。如果距離太遠(yuǎn)或太近，識別系統(tǒng)也會出現(xiàn)識別障礙。④使用的價格。目前，人臉識別產(chǎn)品的開發(fā)周期比較長，因此價格相對較高。

因此，人臉識別技術(shù)還有更大的改進(jìn)空間，原有的人臉識別技術(shù)存在一些缺陷，導(dǎo)致滿足不了當(dāng)前人們的需求。

3 人臉識別技術(shù)的應(yīng)用

3.1 數(shù)碼相機(jī)

隨著社交網(wǎng)絡(luò)越來越發(fā)達(dá)，照片成為了記錄生活、展現(xiàn)生活的最好方式，因此人們對數(shù)碼相機(jī)的功能要求越來越高。傳統(tǒng)的相機(jī)必須有人按下快門鍵之后才能完成拍攝任務(wù)，但是隨著越來越多的人愛好自拍、美顏?zhàn)耘牡?，目前很多手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)都推出了自動對焦和微笑自拍的功能，這就是人臉識別技術(shù)的一種應(yīng)用。自動對焦是通過確定頭部，然后通過自動識別鎖定人臉的位置，最后以人臉的位置為焦點(diǎn)進(jìn)行聚焦，這樣就可以方便快捷地拍出更加清晰的照片。微笑自拍也是通過人臉識別技術(shù)，首先對各種微笑表情建立一個面紋代碼庫，然后檢測被識別人的表情特點(diǎn)，通過嘴角的弧度來判斷是否處于微笑狀態(tài)，一旦檢測到微笑表情，就自動完成拍攝，這樣可以幫助人們獲得表情更加自然的照片。另外，還有一種美顏相機(jī)，它通過人臉識別功能鎖定人臉的位置，然后在人的臉部或者頭上加上一些可愛的東西，不用借助其他的道具，就可以幫助人們拍出不但可愛而且豐富多彩的照片，因此美顏相機(jī)深受年輕人的喜愛。

3.2 門禁系統(tǒng)

傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)中需要人們刷卡進(jìn)行識別，但是如果忘記帶門禁卡就會給住戶造成困擾。另外，如果門禁卡丟失，就會給室內(nèi)安全埋下隱患。人臉識別門禁系統(tǒng)幫助人們解決了這些難題，不需要使用門禁卡，只要提前做好人臉特征的采集工作就可以使用了，人們不用再擔(dān)心有沒有帶門禁卡或門禁卡丟失的情況了。因此，人臉識別門禁系統(tǒng)更加方便快捷，安全性更加可靠。

3.3 電子商務(wù)

目前，辦理銀行卡或開通電子商務(wù)功能的時候就會要求采集個人的面部信息，提高銀行卡和電子消費(fèi)的安全性。例如，我們在網(wǎng)上購買東西需要支付時進(jìn)行人臉的識別，查看是否為本人操作，保證消費(fèi)安全，這樣避免了密碼被盜，被不法分子盜刷的情況。另外，在信用卡使用中都有一個免密支付的功能，不需要輸密碼就可以完成交易，但是如果信用卡丟失，就會讓不法分子有了可趁之機(jī)。如果在信用卡開卡時辦理了人臉識別，就可以降低信用卡丟失被人盜刷的風(fēng)險。

3.4 政務(wù)辦公

為了加強(qiáng)政民互動，政府將政務(wù)辦公搬到了網(wǎng)絡(luò)上。政府工作人員在進(jìn)行文件的審批過程中都是使用密碼登錄，但是如果密碼被盜，就會危害到政務(wù)信息的安全。因此采用人臉識別技術(shù)，對每個審批環(huán)節(jié)對應(yīng)的人提前做好面部信息的采集，在審批之前需要進(jìn)行面部的識別，如果能識別出來，就能進(jìn)入操作界面，完成審批工作；如果識別不出來，就不能進(jìn)行下一步操作。因此，采用人臉識別技術(shù)有效地保護(hù)了政務(wù)信息的安全。

3.5 安防監(jiān)控系統(tǒng)

為了提高城市的安全性，大街小巷都配備了監(jiān)控系統(tǒng)，預(yù)防了突發(fā)事件和犯罪事件的發(fā)生，對不法分子起到震懾作用，同時有助于事后的調(diào)查取證。但是傳統(tǒng)的安防監(jiān)控系統(tǒng)只能起到采集和記錄的作用，對查找犯罪嫌疑人或者尋找失蹤人口等沒有多大的幫助。而將傳統(tǒng)的安防監(jiān)控系統(tǒng)與人臉識別技術(shù)結(jié)合起來，就能大大提高效率。如在查找某個犯罪嫌疑人時，通過監(jiān)控系統(tǒng)鎖定人物的人臉面部特征，生成面紋信息代碼，將這個代碼傳送到全國安防監(jiān)控系統(tǒng)中，就能查找出任務(wù)的有關(guān)信息，比如他在哪個時段出現(xiàn)在哪個位置等，有利于警方偵查犯罪嫌疑人的動態(tài)，早日將其抓捕歸案。

4 人臉識別技術(shù)的展望

雖然人臉識別技術(shù)給人們生活的安全提供了更多的保證，給社會帶來了安寧，但是目前人臉識別技術(shù)應(yīng)用的門檻很高，首先在技術(shù)層面上，人臉識別應(yīng)用開發(fā)的周期比較長；其次在經(jīng)濟(jì)層面，人臉識別技術(shù)價格比較高，導(dǎo)致人臉識別的應(yīng)用存在一定的局限性。未來，企業(yè)在技術(shù)方面的投入將會越來越多，希望以后有更多的企業(yè)愿意加入到人臉識別技術(shù)的開發(fā)上，優(yōu)化人臉識別的開發(fā)，縮短開發(fā)的時間，進(jìn)而降低人臉識別技術(shù)的使用費(fèi)用，讓更多的人享受到人臉識別帶來的便利。當(dāng)前，需要識別的人數(shù)在增加，人臉也在不可避免地變化著等，這些都是需要進(jìn)一步完善人臉識別技術(shù)的地方。目前，有很多企業(yè)單位都開發(fā)出了比人眼辨識率更高的人臉識別技術(shù)，但是在實(shí)際應(yīng)用上還需要更強(qiáng)大的技術(shù)支撐，例如遠(yuǎn)距離人臉識別技術(shù)和3D人臉識別技術(shù)都是未來發(fā)展的方向，因此普及更加完善的人臉識別技術(shù)還需要很長的一段路程，值得我們期待。

5 結(jié)束語

當(dāng)前，人臉識別技術(shù)在各行各業(yè)中應(yīng)用得非常廣泛，特別是手機(jī)和安防領(lǐng)域。但是目前的人臉識別技術(shù)還存在一些缺陷，例如光線和距離的影響、人臉的表情和胖瘦的變化等，都造成了人臉識別失效。因此提高人臉識別技術(shù)應(yīng)用程度的核心還是技術(shù)，技術(shù)上的缺陷會導(dǎo)致人臉識別行業(yè)的發(fā)展受到限制。我們需要更加重視高精尖人才的培養(yǎng)，加大人臉識別行業(yè)的投入，為人們提供更多的人臉識別技術(shù)產(chǎn)品，讓人們受益于人臉識別技術(shù)帶來的安全感。