淺談面部識(shí)別技術(shù)

摘要：隨著數(shù)字安全越來越受到關(guān)注，一些傳統(tǒng)的密碼機(jī)制被將替代，人們越來越多的采用人體特征作為辨別和認(rèn)定的對(duì)象。面部識(shí)別技術(shù)成為一項(xiàng)重要研究課題。

關(guān)鍵詞：面部識(shí)別 局部特征 分析

中圖分類號(hào)：TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（b）-0000-00

隨著數(shù)字安全越來越受到關(guān)注，一些傳統(tǒng)的密碼機(jī)制被將替代，而以人體特征成為辨認(rèn)與識(shí)別的對(duì)象，從而使得面部識(shí)別技術(shù)迅猛發(fā)展。面部識(shí)別技術(shù)采用了局部特征分析（LFA）算法或者稱區(qū)域特征分析算法，它綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、生物技術(shù)、數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)建模，利用數(shù)字圖像處理技術(shù)在動(dòng)態(tài)場景或復(fù)雜背景中搜索目標(biāo)、鎖定目標(biāo)并提取其提取面像特征，利用生物技術(shù)進(jìn)行特征參數(shù)分析進(jìn)行數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)建模，再進(jìn)行編碼，即面紋（faceprint）。與面像數(shù)據(jù)庫里的人臉特征模板與進(jìn)行特征比對(duì)，產(chǎn)生比對(duì)相似度，并判斷是否一致。

面部識(shí)別技術(shù)應(yīng)用特別廣泛，有三個(gè)重要應(yīng)用發(fā)展方向：1、面像檢測2、面像跟蹤3、面部比對(duì)。面部檢測是指在特定搜索的范圍內(nèi)，比如攝像監(jiān)控范圍下的動(dòng)態(tài)視頻畫面內(nèi)，搜索是否存在目標(biāo)，并鎖定目標(biāo)。面像跟蹤：在面部檢測的基礎(chǔ)上，對(duì)鎖定的目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)實(shí)時(shí)跟蹤定位，并及時(shí)聯(lián)系相關(guān)安保報(bào)警。面像比對(duì)，主要是將需要識(shí)別的面像特征分析編碼，與面像數(shù)據(jù)庫里的特定面像進(jìn)行比對(duì)，并判斷是否一致。

現(xiàn)在一種較為成功面部識(shí)別系統(tǒng)以局部特征分析（LFA）算法核心。這種算法準(zhǔn)確率相當(dāng)高，識(shí)別效率很高，短時(shí)間可完成大量工作并且不需要學(xué)習(xí)，他將人的面部各個(gè)器官特征比如大小、比例、位置、距離等參數(shù)化，然后依次形成相應(yīng)識(shí)別編碼再與面像庫內(nèi)的存儲(chǔ)的原始參數(shù)進(jìn)行比對(duì)。面部識(shí)別的步驟簡單，一般分為三步：1、注冊。將你的面部特征通過攝像設(shè)備獲取，生成相應(yīng)參數(shù)編碼，即faceprint，一般為84K.，存儲(chǔ)在面向數(shù)據(jù)庫中。2、使用登陸。實(shí)時(shí)獲取登陸者的面部特征參數(shù)，與面像數(shù)據(jù)庫里的原始參數(shù)相檢索、比對(duì)，識(shí)別、判斷。3、根據(jù)比對(duì)的結(jié)果或搜索的結(jié)果確認(rèn)登陸者的身份。

面部識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。2012年9月，美國IT巨頭谷歌一項(xiàng)名為“基于人臉識(shí)別登入計(jì)算設(shè)備”的專利技術(shù)獲批。此項(xiàng)技術(shù)使用面部識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份確定，并提供相應(yīng)信息。首先使用者的面部特征通過攝像設(shè)備獲取，生成相應(yīng)參數(shù)編碼，與面像數(shù)據(jù)庫里的原始參數(shù)相檢索、比對(duì)，識(shí)別、判斷，根據(jù)比對(duì)的結(jié)果或搜索的結(jié)果確認(rèn)登陸者的身份。并提供與其身份相符的相應(yīng)資料及服務(wù)。如果該使用者退出，下一名使用者登陸，設(shè)備軟件將自動(dòng)轉(zhuǎn)至這名新用戶的資料。三星也將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到手機(jī)中，取代原有的密碼解鎖手機(jī)的方式，用自己的面部特征---照片來解鎖手機(jī)。使得安全性大大提高。墨西哥的政府部門還將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在選舉中，以免投票者舞弊。少數(shù)銀行也在研究將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在ATM機(jī)取款等金融安全項(xiàng)目中。軍隊(duì)和政府執(zhí)法機(jī)關(guān)也在嘗試將此項(xiàng)技術(shù)得以應(yīng)用推廣，可以進(jìn)行安全防務(wù)、在全國范圍內(nèi)搜索罪犯、打擊犯罪。電子護(hù)照、電子身份證中也可以應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，面部識(shí)別技術(shù)在此方面應(yīng)用可以提高識(shí)別安全度，準(zhǔn)確度。國際民航組織（ICAO）推廣護(hù)照機(jī)讀，很多國家首選此項(xiàng)識(shí)別方式。中國也在積極推進(jìn)此項(xiàng)識(shí)別技術(shù)，開展面部識(shí)別技術(shù)在這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。

面部識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)很多：1、信息量豐富，不易復(fù)制，比傳統(tǒng)的密碼私密性好，傳統(tǒng)的密碼及其他識(shí)別已泄露，易丟失。面部識(shí)別方在這些方面顯然優(yōu)勢明顯。2、面部識(shí)別具有自然性，與語音識(shí)別一樣，是人類區(qū)分不同個(gè)體的的常見方式。3、面部識(shí)別方式簡易，不易察覺，這樣不易引起被檢查者的反感。而同為人體特征識(shí)別的指紋識(shí)別和虹膜識(shí)別則需要使用電子壓力傳感器或者紅外掃描，這種特殊的信息采集方式容易被人察覺。易被刻意的偽裝欺騙。

當(dāng)然，面部識(shí)別技術(shù)也存在一些缺陷，1、受光照的影響較大，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)誤判或者識(shí)別率下降，但是現(xiàn)在也有許多解決方法，比如人為提供一些光照補(bǔ)償來提高清晰度、精度、準(zhǔn)確度。2、人的面部特征類似性較高，人與人的面部構(gòu)造相似，區(qū)分起來較為困難。定位起來容易，但個(gè)體區(qū)分起來就不易了。3、面部特征變化性較大，同一個(gè)人，隨年齡的變化，面部變化非常大。不同的角度，裝扮，化妝同會(huì)極大地改變?nèi)说拿娌刻卣?，另外表情變化也?huì)極大的影響人的面部識(shí)別的結(jié)果。

雖然面部識(shí)別技術(shù)的初衷是為了提高安全性，保護(hù)公眾利益。但是在毫無察覺和授權(quán)下，攝像監(jiān)視設(shè)備就將你的人體特征獲取，并且利用，實(shí)際也侵犯了公民的個(gè)人隱私，而我們的生活不得不曝露在攝像監(jiān)視之下，也很有可能給心懷不軌的機(jī)構(gòu)提供新的可趁之機(jī)，造成隱私泄露，增加了安全隱患。就此科技未來發(fā)展看來，使用之范圍可謂與日俱增，而且有愈來愈普及之現(xiàn)象。但科技也是柄雙刃劍，人臉識(shí)別技術(shù)目前在國內(nèi)商業(yè)服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用還沒有大規(guī)模鋪開，相關(guān)法律可能還存在一定空白，建議有關(guān)部門抓緊研究這一新技術(shù)并進(jìn)行立法。

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