人臉識別技術原理及解決方案

　　2017-04-28 19:22

　　人臉識別系統的研究始於20世紀60年代，80年代后隨著計算機技術和光學成像技術的發展得到提高，而真正進入初級的應用階段則在 90年後期，以美國、德國和日本的技術實現為主。

　　人臉識別技術是基於人的臉部特徵，對輸入的人臉圖象或者視頻流 。 首先判斷其是否存在人臉 ，如果存在人臉，則進一步的給出每個臉的位置、大小和各個主要面部器官的位置信息。並依據這些信息，進一步提取每個人臉中所蘊涵的身份特徵，並將其與已知的人臉進行對比，從而識別每個人臉的身份。

　　一、聊聊什麼是人臉識別

　　1．人臉識別技術原理分析

　　人臉識別主要分為人臉檢測（face detection）、特徵提取（feature extraction）和人臉識別（face recognition）三個過程。

　　人臉檢測：人臉檢測是指從輸入圖像中檢測並提取人臉圖像，通常採用haar特徵和Adaboost演演算法 訓練級聯分類器對圖像中的每一塊進行分類。如果某一矩形區域通過了級聯分類器，則被判別為人臉圖像。

　　特徵提取：特徵提取是指通過一些數字來表徵人臉信息，這些數字就是我們要提取的特徵。

　　常見的人臉特徵分為兩類，一類是幾何特徵，另一類是表徵特徵。幾何 特徵是指眼睛、鼻子和嘴等面部特徵之間的幾何關係，如距離、面積和角度等。由於演演算法利用了一些直觀的特徵，計算量小。

　　不過，由於其所需的特徵點不能精確選擇，限制了它的應用範圍。另外，當光照變化、人臉有外物遮擋、面部表情變化時，特徵變化較大。所以說，這類演演算法只適合於人臉圖像的粗略識別，無法在實際中應用。

　　

　　表徵特徵利用人臉圖像的灰度信息，通過一些演演算法提取全局或局部特徵。其中比較常用的特徵提取演演算法是LBP演演算法。LBP方法首先將 圖像分成若干區域，在每個區域的像素640x960鄰域中用中心值作閾值化，將結果看成是二進位數。

　　圖3顯示了一個LBP運算元。LBP運算元的特點是對單調 灰度變化保持不變。每個區域通過這樣的運算得到一組直方圖，然後將所有的直方圖連起來組成一個大的直方圖並進行直方圖匹配計算進行分類。

　　人臉識別：這裡提到的人臉識別是狹義的人臉識別，即將待識別人臉所提取的特徵與資料庫中人臉的特徵進行對比，根據相似度判別分類。而人臉識別又可以分為兩個大類：一類是確認，這是人臉圖像與資料庫中已存的該人圖像比對的過程，回答你是不是你的問題;

　　另一類是辨認，這是人臉圖像與資料庫中已存的所有圖像匹 配的過程，回答你是誰的問題。顯然，人臉辨認要比人臉確認困難，因為辨認需要進行海量數據的匹配。常用的分類器有最近鄰分類器、支持向量機等。

　　與指紋應用方式類似，人臉識別技術目前比較成熟的也是考勤機。因為在考勤系統中，用戶是主動配合的，可以在特定的環境下獲取符合要求的人臉。這就為人臉 識別提供了良好的輸入源，往往可以得到滿意的結果。

　　但是在一些公共場所安裝的視頻監控探頭，由於光線、角度問題，得到的人臉圖像很難比對成功。這也是未來 人臉識別技術發展必須要解決的難題之一。

　　2.人臉識別技術特點

　　人臉與人體的其它生物特徵（指紋、虹膜等）一樣與生俱來，它的唯一性和不易被複制的良好特性為身份鑒別提供了必要的前提，與其它類型的生物識別比較人臉識別具有如下特點：

　　非強制性：用戶不需要專門配合人臉採集設備，幾乎可以在無意識的狀態下就可獲取人臉圖像，這樣的取樣方式沒有「強制性」;

　　非接觸性：用戶不需要和設備直接接觸就能獲取人臉圖像;

　　併發性：在實際應用場景下可以進行多個人臉的分揀、判斷及識別;

　　除此之外，還符合視覺特性：「以貌識人」 的特性，以及操作簡單、結果直觀、隱蔽性好等特點。

　　3、人臉識別技術應用前景

　　1）企業、住宅安全和管理。如人臉識別門禁考勤系統，人臉識別防盜門等。

　　2）電子護照及身份證。這或許是未來規模最大的應用，國際民航組織（ICAO）已確定，從2010年起，其118個成員國家和地區，必須使用機讀護照，人臉識別技術是首推識別模式，該規定已經成為國際標準。

　　3）公安、司法和刑偵。如利用人臉識別系統和網路，在全國範圍內搜捕逃犯。

　　4）自助服務。如銀行的自動提款機，如果用戶卡片和密碼被盜，就會被他人冒取現金。如果同時應用人臉識別就會避免這種情況的發生。

　　5）信息安全。如計算機登錄、電子政務和電子商務。

　　二、解決方案——智慧銀行人臉識別解決方案

　　智慧銀行人臉識別解決方案，以用戶體驗為中心，依託智能動態人臉識別人證核實管理系統、人臉識別酬勤記錄系統、尊享身份管理系統、門禁管理系統、視頻預警系統等技術支撐，打造更安全、更便捷的智慧金融服務體系。

　　智慧銀行人臉識別解決方案以用戶體驗為中心，依託智能動態人臉識別人證核實管理系統、人臉識別酬勤記錄系統、尊享身份管理系統、門禁管理系統、視頻預警系統等技術支撐，打造更安全、更便捷的智慧金融服務體系。

　　實現櫃檯實名開戶、遠程實名開戶、實名支付等人證核實，智能門禁，智能考勤，訪客記錄，貴賓識別，理財信息廣告精準推送等系列尊享服務，確保資金交易安全、管理優化，業務便捷、服務周到，是銀行拓寬業務領域，重塑服務流程，提升服務品質，增強市場競爭力的重要手段。

　　方案架構

　　方案特點

　　高準確度，離線工作：世界領先的演演算法，徹底解決跨年齡問題、小圖片識別問題，無需連接公安訪問證件大圖，也可以100%識別證件真偽、是否本人。

　　黑名單預警，門禁控制：首創黑名單預警、白名單自動識別開門，有效保障客戶人身財產安全。

　　分級管理，人臉查詢：由於採集數據小，存儲沒有壓力，採用前端、終端、平台三級存儲，方便事後快速查詢、數據備份。二次業務辦理時，可快速識別。

　　快速識別，語音提示：獨創的人臉識別演演算法，最快0.2秒判定是否本人，組合多種識別模式滿足不同場景使用需求。可配合額外的語音播報，讓識別者易操作、快速通過。

　　可見光線，多人識別：基於深度學習的可見光人臉識別技術，對環境要求不高，滿足各種有光線條件使用，符合人眼習慣，同時可以識別10人以上。

　　系統組網，數據分析：成熟產品系統級應用解決方案，讓每一個識別設備都是數據採集終端，為大數據分析、事件預警、事故預防提供有效數據。

　　三、人臉識別技術公司

　　1 雲從科技

　　2 曠視科技

　　3 佳都科技

　　4 商湯科技

　　5 科大訊飛

　　6 鉑亞信息

　　7 中科奧森

　　8 安捷天盾科技

　　9 銀晨科技

　　10 駿聿科技

　　11 飛瑞斯科技

　　13 科葩信息技術

　　14 灝瀧科技（上海）

　　15 賽為智能

　　16 智慧眼科技

　　17 像素數據技術

　　18 清大維森科技

　　19 瑞為信息技術

　　20 蘇慧信息技獅

　　21 眾智益華科技

　　22 瑞奧風軟體科技

　　23 千搜科技

　　24 威富安防

　　25 可信網路科技

　　26 一登科技

　　-----------------國外公司-----------------

　　1 美國Identix公司

　　2 美國Bioscrypt公司

　　3 德國Cognitec Systems公司

　　4 西班牙Herta Security公司

　　5 日本NEC公司

　　6 日本Softwise公司