冉亞娟

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人臉識別技術(shù)應(yīng)用及其影響因素探討

冉亞娟

遷安首信自動化信息技術(shù)有限公司，河北 遷安 064400

近幾年來，隨著研發(fā)進(jìn)度的不斷深入，人臉識別技術(shù)這個詞匯也逐漸在大眾的視野中出現(xiàn)。與此同時，在理論研究上已經(jīng)十分充足，但是其應(yīng)用還存在著一些問題，也在影響著其進(jìn)程，介紹了一些人臉識別技術(shù)的概念、應(yīng)用及影響人臉識別技術(shù)應(yīng)用的因素。

人臉識別技術(shù)；應(yīng)用；原因

引言

改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)在迅速發(fā)展，各項事業(yè)也都在穩(wěn)步前進(jìn)。最近幾年，更是處于調(diào)結(jié)構(gòu)、穩(wěn)增長的重要戰(zhàn)略時期，其中作為先進(jìn)的信息技術(shù)，人臉識別技術(shù)也發(fā)揮著重要的作用。隨著科研人員理論研究成果的不斷深入，我國的相關(guān)領(lǐng)域也有所實踐，但是一直沒有得到廣泛應(yīng)用。本文就人臉識別技術(shù)展開討論，針對影響其廣泛應(yīng)用的原因來進(jìn)行介紹，希望能夠被大眾所了解。

1 人臉識別技術(shù)的概述

1.1 人臉識別技術(shù)的流程

人臉識別技術(shù)主要根據(jù)四個部分來完成。首先是人臉圖像的采集和檢測，在實際過程中通過采集設(shè)備收集人臉，然后對圖像進(jìn)行預(yù)處理，根據(jù)顏色特征等多種方式來進(jìn)行初步判斷。其次是對人臉圖像進(jìn)行處理，在設(shè)備采集的過程當(dāng)中往往會因為各種原因而受到影響，導(dǎo)致圖像出現(xiàn)模糊等問題，因此就要提前對圖像進(jìn)行灰度、顏色的調(diào)整和處理。再次是對人臉特征的提取，主要通過表征方法進(jìn)行。最后就是人臉圖像的匹配和識別，將人臉與系統(tǒng)中的進(jìn)行比對確認(rèn)和辨別[3]。

1.2 人臉識別技術(shù)的功能

人臉識別技術(shù)有很多功能。一是對人臉的動態(tài)捕捉和追蹤，這在攝像頭當(dāng)中十分有效，將人臉記錄在攝像當(dāng)中自動進(jìn)行追蹤，包括人像捕獲和追蹤兩種。二是對人臉進(jìn)行識別和比對，包括搜索比對和核實比對。三是對人臉進(jìn)行建模，根據(jù)模型來搜尋最相似的人臉。四是真人鑒別功能，該技術(shù)能夠判斷在采集設(shè)備前的是真人還是照片，能夠準(zhǔn)確做出判斷；五是圖像質(zhì)量的合理檢測，可以根據(jù)圖像質(zhì)量來進(jìn)行相關(guān)的改進(jìn)，獲取較為清晰的圖像[4]。

1.3 人臉識別技術(shù)的方法

在人臉識別技術(shù)的應(yīng)用過程中，可以根據(jù)計算機技術(shù)和生物特征識別技術(shù)來共同建模，得到一個近似值同人相比較，確定是否為同一人，其中有多種途徑進(jìn)行人臉識別。首先是特征臉的識別方法，需要基于很多基本思想和具體交換方式來進(jìn)行。其次是幾何特征的人臉識別方法，這是比較簡單的方式。再次是關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識別。最后是關(guān)于支持向量機的識別。除此之外還有很多，同時也需要相關(guān)人員提高重視，研究出更多行之有效的方式，來推動人臉識別技術(shù)的應(yīng)用。

首先需要建立一個比對的模板，然后定位到目標(biāo)人臉位置，將提取到的圖像與數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)模板相比較，進(jìn)而判別兩者的相似度?；谀０迤ヅ涞姆椒ㄔ谀繕?biāo)姿勢標(biāo)準(zhǔn)、圖片清晰度高時，效率和準(zhǔn)確性均較高，但圖片比較模糊時檢測效果比較差。

本方法根據(jù)統(tǒng)計原理，需要事先搜集大量圖片組成樣本庫。這些圖片中包含了人臉信息和其他信息，系統(tǒng)對樣本庫中的人臉圖片和非人臉圖片進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，根據(jù)算法對人臉圖片的篩選和分類，即獲得人臉正、負(fù)圖片的分類器。利用此分類器，便可對新輸入圖像進(jìn)行人臉檢測判別。

2 人臉識別技術(shù)的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

人臉識別技術(shù)具有非常重要的使用價值，能夠很好地保護(hù)人們的信息安全，減少盜竊信息情況的發(fā)生，人臉識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于人們生產(chǎn)和生活的各個方面，尤其是在住房方面，因為存在較多入室搶劫的事故，所以人們在房門上都非常重視，人臉門禁和防盜門的設(shè)計會更加普遍。此外，電子護(hù)照和身份證的應(yīng)用不僅降低了信息丟失的風(fēng)險，而且降低了時間成本，提高自動服務(wù)系統(tǒng)運行效率，具有非常廣泛的使用價值。

2.2 應(yīng)用中存在的問題

在人臉識別技術(shù)的應(yīng)用實踐中，也存在著大量的問題，使得其應(yīng)用受到限制。雖然理論上已逐漸成熟，但是在具體領(lǐng)域的發(fā)展上存在著與現(xiàn)實情況不太相符且無法調(diào)節(jié)的問題，例如在手機等移動通信設(shè)備領(lǐng)域的研究中，公司會選擇使用盡量少的資源來獲取最大的效益，而人臉識別技術(shù)需要使用很大的空間。這就與其初衷相矛盾，因此在具體領(lǐng)域的實踐中還需要相關(guān)人員進(jìn)一步分析、改善和提高。

3 影響人臉識別技術(shù)應(yīng)用的因素

3.1 人臉識別技術(shù)本身的劣勢因素

首先是從人臉識別技術(shù)本身來分析其應(yīng)用的原因，該技術(shù)現(xiàn)在仍然存在問題，采集設(shè)備會因為受到光線等各種因素的影響而沒有辦法收集到清晰的圖像，影響著信息采集的準(zhǔn)確性和識別的精準(zhǔn)程度，甚至可能會對效率產(chǎn)生影響，會降低人們的信任程度。

與光照問題類似，姿態(tài)問題也是目前人臉識別研究中需要解決的一個技術(shù)難點。姿態(tài)問題涉及頭部在三維垂直坐標(biāo)系中繞三個軸的旋轉(zhuǎn)造成的面部變化，其中垂直于圖像平面的兩個方向的深度旋轉(zhuǎn)會造成面部信息的部分缺失。針對姿態(tài)的研究相對較少，目前多數(shù)的人臉識別算法主要針對正面、準(zhǔn)正的人臉圖像，當(dāng)發(fā)生俯仰或者左右差別比較厲害的情況下，人臉識別算法的識別率也將會急劇下降。面部幅度較大的哭、笑、憤怒等表情變化同樣影響著面部識別的準(zhǔn)確率。

3.2 人臉識別技術(shù)研究與實踐因素

在我國，相關(guān)人員對人臉識別技術(shù)的理論研究很多，已經(jīng)達(dá)到了比較完善的程度，該技術(shù)內(nèi)部的各項內(nèi)容以及問題和特點等都得到了充分的展示，關(guān)于一些攻堅技術(shù)也正在逐步推進(jìn)，但是在時間上仍然存在問題，影響著人臉識別技術(shù)的廣泛應(yīng)用，例如實踐中存在的很多不可避免的因素，這些都需要時間去克服，影響其整體發(fā)展進(jìn)程。

臉比對時，與系統(tǒng)中存儲的人臉有出入，例如剃了胡子、換了發(fā)型、多了眼鏡、變了表情都有可能引起比對失敗。也就是說，人如果發(fā)生微小變化，系統(tǒng)可能就會認(rèn)證失敗。如今，保守估計，人臉識別技術(shù)準(zhǔn)確率能達(dá)到95%，但沒有達(dá)到100%。同時，對于雙胞胎，由于相似特征太多，人臉識別基本不可能完成。

4 應(yīng)用前景

因為人臉識別技術(shù)在技術(shù)上準(zhǔn)確性高、接受程度高、易于配合、安全性高、具有長期性，并且檢測成本低，所以應(yīng)用范圍廣，必定會應(yīng)用于多種行業(yè)領(lǐng)域。比如動態(tài)檢測的應(yīng)用，其主要應(yīng)用場景為火車站、機場和海關(guān)等人流密集區(qū)域，系統(tǒng)與公安或邊防部門的內(nèi)部數(shù)據(jù)庫連接，通過自動人臉檢測與識別系統(tǒng)可以迅速排查犯罪分子，這樣可以大大提高篩查效率，減少工作人員的工作量，有效震懾犯罪。目前人臉識別已經(jīng)廣泛用于各種領(lǐng)域，如金融、司法、軍事、公安、海關(guān)、政府、航天、教育、醫(yī)療、網(wǎng)絡(luò)等，對數(shù)碼相機、娛樂、企業(yè)、住宅安全、信息安全、自助服務(wù)等領(lǐng)域有重要意義。人臉識別日益受到重視，國家必將在人力、財力、科研上加大投入，將人臉識別技術(shù)在更多的行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。

5 結(jié)束語

文章圍繞人臉識別技術(shù)展開敘述，首先是將人臉識別技術(shù)的概念、技術(shù)原理、功能以及方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，然后將重點放在人臉識別技術(shù)的應(yīng)用上，對其應(yīng)用前景和應(yīng)用方面展開描述，最后將目光聚焦于影響應(yīng)用的原因上，針對其本身的劣勢、研究與實踐差異以及具體應(yīng)用中的問題等進(jìn)行探討，主要是讓大家能夠?qū)@方面有所了解。這樣才能夠進(jìn)一步推動人臉識別技術(shù)的發(fā)展，不斷促進(jìn)其改革創(chuàng)新，帶給人們更多的方便。

[1]羅述蛟. 影響人臉識別技術(shù)應(yīng)用的原因探討[J]. 中國公共安全：學(xué)術(shù)版，2010（20）：52.

[2]劉小華. 人臉識別技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 長春：吉林大學(xué)，2005.

[3]秦磊. 人臉識別系統(tǒng)相關(guān)問題的研究[D]. 無錫：江南大學(xué)，2014.

[4]張智斌. 人臉光照問題的研究及其在人臉識別中的應(yīng)用[D]. 中山：中山大學(xué)，2015.

[5]黃榮. 人臉識別中的特征生成技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 南京：東南大學(xué)，2015.

[6]王曉琳. 人臉識別系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用研究[D].江門：五邑大學(xué)，2016.

The Application of Face Recognition Technology and Its Influencing Factors

Ran Yajuan

Qianan Capitel Automation Information Technology Co., Ltd., Heibei Qianan 064400

In recent years, with the continuous development of research and development, the term face recognition technology has gradually appeared in the public’s field of vision. At the same time, theoretical research has been sufficient, but there are still some problems in its application. Affecting its progress, the paper introduces some concepts of face recognition technology, applications and factors that affect the application of face recognition technology.

face recognition technology; application; reason

TP391.41

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