劉書志

（青島科技大學，山東 青島 266000）

壓縮感知是一種新的采樣理論，它在圖像處理、微波成像、無線通信、模式識別等方面受到廣泛關注。盡管我國在壓縮感知方面的研究工作起步相對較晚，但該理論的提出為信號領域的改革帶來了新的契機。本文從壓縮感知理論視角出發(fā)對人臉識別方法進行研究與分析，分別從壓縮感知理論相關研究、人臉識別現(xiàn)狀分析、常見的人臉識別算法、人臉識別的有效應用四個部分進行闡述。

1 壓縮感知理論相關研究

壓縮感知是由D. L. Donoho、E. J. Candes、J.Romberg等科學家提出，該領域包括：計算機科學、信號處理、地球物理、醫(yī)學成像等。壓縮感知理論核心思想包括兩點：一是信號的稀疏結構，二是不相關特性。壓縮感知方法充分摒棄了當前信號采樣中的冗余信息。壓縮感知可應用在很多方面，比如：無線通信、陣列信號處理、成像。壓縮感知在無線通信中主要應用在信道編碼及認知無線電方向中，信道編碼主要應用在重構原信號及譯碼中，可利用編碼策略進行編碼。寬帶譜感知技術是認識無線電應用中的難點，且該技術為模擬轉(zhuǎn)換器帶來了一定的挑戰(zhàn)。壓縮感知在陣列信號處理中可促進波束的形成，并對波達方向進行預測，傳統(tǒng)波束因其分辨率極高、抗干擾力極強受到廣泛應用，正因如此，它的接受性能被大大降低，為了改善其現(xiàn)狀，我們必須大力提高主瓣中陣列增益水平。壓縮感知技術可應用于雷達成像領域，大大降低對模數(shù)轉(zhuǎn)換器件帶寬的要求，對雷達成像系統(tǒng)有效簡化。我國對壓縮感知的研究相對較少，其研究成果有待加強。

2 人臉識別現(xiàn)狀分析

人臉識別是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。通過人臉識別，我們可以準確推斷出相關信息，包括：種族、情緒、身份等。關于人臉識別的研究可以追溯到20世紀60年代，人臉識別的真正應用是在90年代后期。傳統(tǒng)人臉識別技術主要是對可見光圖像人臉進行識別，但是存在一定缺陷，其識別效果隨環(huán)境光照的變化而變化，具有不穩(wěn)定性。多光源人臉識別技術與傳統(tǒng)識別技術相比具有明顯優(yōu)勢，它以穩(wěn)定性強、識別速度快等特點得到廣泛應用。

3 人臉識別特點分析

人臉識別技術必須具備以下特點：非強制性、非接觸性、并發(fā)性。非強制性在無意識狀態(tài)下就能獲取到人臉圖像；非接觸性是指用戶無須與設備發(fā)生接觸就能獲取人臉圖像；并發(fā)性是指在實際應用場景下可以對多個人臉進行識別及判斷。人臉識別被認為是生物特征識別領域甚至人工智能領域最困難的研究課題之一。人臉識別的困難主要是人臉作為生物特征的特點所帶來的，它具有易變性及相似性。易變性是指人們可以通過臉部變化產(chǎn)生多種表情，從不同角度看，人臉視覺圖像差異也相對較大，這也是導致識別結果無效的客觀因素。相似性主要表現(xiàn)在人臉結構上，相似的結構外形在定位時是有利的，但對個體進行區(qū)分方面又是不利的。人臉識別中最關鍵的兩大指標分別為：識別時間與識別率。我們在對人臉進行識別中應避免采用多次計算取平均這種耗時較多的計算方法。在對人臉識別技術進行分析研究中，必須充分引用盲取證算法，盲取證算法可分為圖像來源識別算法及圖像真實性判斷算法。來源識別法又可分為基于來源模型、基于來源獨特屬性、區(qū)分自然圖像和計算機圖像。真實性判斷算法則包括基于圖像的內(nèi)在統(tǒng)計特性、基于成像設備一致性、基于偽造過程的遺留痕跡。

4 人臉識別的有效應用

目前人臉識別技術廣泛應用在我國各大領域中，并取得了一些效果。例如，住宅安全管理、電子護照及身份證、公安司法刑偵、信息安全，等等。隨著人們生活節(jié)奏的加快，生活質(zhì)量的提高，人們對于傳統(tǒng)的機械防盜門已經(jīng)不再滿足。為了順應時代發(fā)展，滿足人們實際需求，我們可以將人臉識別技術應用在防盜門中，或者設置人臉識別門禁考勤系統(tǒng)，人臉識別門禁是基于先進的人臉識別技術，結合成熟的ID卡和指紋識別技術而推出的安全實用的門禁產(chǎn)品。產(chǎn)品采用分體式設計，人臉、指紋和ID卡信息的采集和生物信息識別及門禁控制內(nèi)外分離，實用性高、安全可靠，杜絕安全隱患的發(fā)生。隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，人們在日常生活中難免會利用互聯(lián)網(wǎng)進行交易，給不法分子帶來可乘之機。因此，我們可以將人臉識別技術應用于此，將當事人外貌特征及網(wǎng)上的數(shù)字身份與真實身體統(tǒng)一起來，促進電子政務系統(tǒng)的可靠性，保證人們的經(jīng)濟安全。

5 結語

人臉識別技術研究特征包括用戶的聲音、手掌紋、臉、體形、個人習慣等，對指定人像進行建模，并根據(jù)相關信息來對用戶身份進行識別，核實確定其是否為同一人，盡管人臉識別技術在某些方面還存在不足，容易受外界環(huán)境影響，但該技術在我國各領域中都發(fā)揮了重要作用。相信隨著科技的不斷發(fā)展，人臉識別技術一定能夠得到優(yōu)化，更好地為人們服務。

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