基于身份證的人臉識別技術綜述

王姣

【摘要】 基于身份證中照片的人臉識別，成為近年來興起的一種人臉識別新應用，其應用可以分為兩類：身份鑒別和身份驗證。本文從基于身份證的人臉識別的基本概念出發，梳理了與基于身份證的人臉識別技術相關的專利技術，分析了主要技術分支及相關技術分支下的代表專利技術。

【關鍵字】 身份證 證件照 人臉 身份鑒別 身份驗證

一、概述

二代身份證是我國16歲以上成年人使用最為頻繁的有效證件，攜帶持有者的惟一身份證編號、人臉相片和個人基本信息。

由于二代證采用了非接觸式IC卡技術，即通過二代證閱讀器就能讀取芯片內貯存的信息，因此基于二代證中照片的人臉識別，成為近年來興起的一種人臉識別新應用，具有重要的應用前景。

其應用分為兩類：一類為身份鑒別系統，即事先通過二代證照片建立數據庫，然后將現場采集的人臉圖像與數據庫進行比對，得到最為相近的結果，解決的是“這是誰”問題；另一類是身份驗證系統，即分別提取二代證照片與現場采集人臉圖像的特征，通過比對判定是否為同一人，解決的是“這是不是他”問題。

二、專利申請狀況分析

為了掌握基于身份證的人臉識別的中國專利的申請狀況，本文在S系統中，選擇相應關鍵詞，如“身份證”、“人臉識別”等，檢索CNABS庫、CNTXT庫來獲得進行統計分析的專利申請樣本。

截止到檢索日期（2014年6月），在基于身份證的人臉識別技術領域中，中國專利申請的總量為166件，其中發明專利申請占約75%。從2008年開始，年度申請量開始持續增長，這是由于出于安全防護的需求，基于身份證的人臉識別在各個領域中逐漸推廣。

基于身份證的人臉識別技術申請以公司申請為主，約占71%，這是因為其實用價值較大，應用范圍較廣泛，而個人申請和高校申請則相差不大，各占17%和12%。

三、專利技術路線分析

根據對基于身份證的人臉識別背景技術的理解以及相關專利的閱讀，確定本文主要研究的技術分支。通過統計各技術分支的專利申請量情況，可以得出，身份鑒別分支的專利只有5件，而身份驗證分支的專利占了近97%，可見身份驗證技術的應用更為廣泛，在海關、門禁、機場等重要場所通常需要刷卡控制進出，驗證持卡人所使用的身份證等其他證件是否為其本人所有至關重要。鑒于此，下文著重分析身份驗證分支的專利情況。其中，系統集成的申請量最多，從2000年開始就有相關專利申請，總量占了身份驗證分支的68%。其次為特征提取，從2007年開始有專利涉及，而圖像獲取和預處理申請量相差不大。由此可見，申請人更關注的是身份驗證技術的系統架構，而對于基于身份證的人臉識別的具體實現過程則是采用通用的人臉識別方法，并未具體涉及。

關于系統集成的專利所占比例較大，其應用范圍特別廣泛，主要有銀行自助服務、門禁控制、醫院掛號等，從而確認持卡人所使用的身份證、簽證等其他證件是否為其本人的，而具體的識別算法則是采用通用的算法。浪潮電子信息產業股份有限公司于2003年首先提出了基于第二代身份證的識別裝置CN2671030Y，計算機的自動識別軟件將即時攝取到的圖像自動與證件IC芯片中讀取到原始圖像進行比對。常見的人臉識別特征提取方法有基于面部五官幾何特征的特征提取、基于主成分分析PCA的特征提取、基于Gabor的特征提取等等。

2013年，公安部第三研究所提出了題為“實現面部特征標準化語義描述的系統及方法”的專利CN103632147A，其公開了將人臉及面部器官特征點進行標定，人臉及面部器官特征點為分布在人臉的臉龐及各面部器官的邊緣位置的特征點。

值得注意的是，由于時間跨度等帶來的人臉外貌差距，對單純基于人臉比對的身份驗證帶來困難，基于此，深圳云天勵飛技術有限公司2015年于專利CN104680131A中提出了一種基于身份證件信息和人臉多重特征識別的身份驗證方法，其利用二代身份證中存儲的低清人臉照片和性別、年齡等信息，對現場采集的高清人臉圖像進行多重特征分析。

四、結束語

本文針對基于身份證的人臉識別技術分析了專利申請狀況，并進一步分析了技術發展路線，梳理了各個主要技術分支及相關技術分支下的代表專利技術，明確了該技術領域的發展狀態，也提升了自己的技術知識儲備和對技術的理解能力，可以為相關領域的審查員了解技術實質并為提高檢索效率提供一些幫助。

參 考 文 獻

[1]馮天從. 基于二代身份證的人臉識別身份驗證系統研究[J]. 信息化研究， 2013.

[2]任小龍，蘇光大，相燕. 使用第2代身份證的人臉識別身份認證系統[J]. 智能系統學報， 2009.

[3]張媛媛，霍靜，楊婉琪，高陽，史穎歡. 深度信念網絡的二代身份證異構人臉核實算法[J]. 智能系統學報， 2015.