人臉識別技術(shù)在公安應(yīng)用中的研究

陳正浩

摘要：隨著我國信息化社會不斷發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及，使得人臉識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。在人臉識別技術(shù)中，計算機視覺是一種使用較為廣泛的技術(shù)，因自身具有準確性高、使用方便等優(yōu)勢被應(yīng)用于公安機關(guān)的相關(guān)工作中。本文將結(jié)合實際情況對人臉識別技術(shù)在公安中的應(yīng)用進行研究分析并提出有效建議，旨在推動我國公安工作中人臉識別技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人臉識別技術(shù)；公安；計算機視覺

視覺是人類感知世界、認知世界的重要途徑之一，通過視覺人們可以獲得周圍事物、環(huán)境的基本信息。隨著我國信息化社會的不斷發(fā)展完善，使得計算機媒體技術(shù)發(fā)展迅速，從而推動計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，同時不斷推出高效圖像壓縮技術(shù)。這些技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用在極大程度上改變了人們對世界進行認知的傳統(tǒng)方式，同時還加快了計算機視覺技術(shù)發(fā)展的速度，對人臉識別技術(shù)的發(fā)展起推動作用。本文將對人臉識別技術(shù)進行詳細探討分析，并提出可行性意見，為人臉識別技術(shù)在公安系統(tǒng)中的應(yīng)用提供可靠依據(jù)。

一、計算機視覺中的人臉識別技術(shù)

（一）計算機視覺概述

上世紀六十年代計算機視覺開始興起，經(jīng)歷了四十幾年的發(fā)展及變化，成為在當今計算機行業(yè)中非常活躍的一個領(lǐng)域。計算機視覺的研究主要是為了實現(xiàn)算機對人類、生物視覺系統(tǒng)進行模仿，從而使計算機通過指定系統(tǒng)具有和人類相同的感知、識別以及判斷周圍空間物體的能力。計算機視覺的知識結(jié)構(gòu)理論體系主要來自于是數(shù)學、認知心理學、統(tǒng)計判斷學等多種學科，涉及范圍十分廣泛。最初的計算機視覺框架理論是由David Marr在上世紀七十年代末期提出的，在David Marr看來，計算機視覺錄入的是現(xiàn)實社會的二維圖像，而反映出的卻是基于3D表示的定性、定量場景的理解。計算機視覺主要應(yīng)用在從一副圖像中分割興趣物體、提取特定場所的三維信息、在圖像序列中自動跟蹤目標物體等，在我國廣泛應(yīng)用[1]。

（二）人臉識別技術(shù)概述

人臉識別首先通過對輸入電腦的圖像、視頻中是否存在人臉進行判斷，若畫面中存在人臉，再對每個人臉的位置大小以及各主要器官的位置做進一步確認工作，人臉識別系統(tǒng)需要依據(jù)人類臉部的各種特征將人的面部可提取出身份特征與數(shù)據(jù)庫資料中的人臉身份信息進行對比，以達到判斷某個人真實身份的目的。在人臉識別的過程中，電腦錄入的主要部分為人臉部分，然而服飾、頭發(fā)、人臉的移動、光源變化等因素都會對人臉識別技術(shù)造成影響，因此在使用過程中要格外注意[2]。

二、人臉識別主要采用的技術(shù)

人臉識別中主要會應(yīng)用到三種技術(shù)：第一，人臉檢測與跟蹤技術(shù)。人臉檢測與跟蹤技術(shù)主要是研究確認圖片或視頻中是否存在人臉或人臉面部信息的具體方法。人臉檢測的前期工作主要是判斷圖像視頻中是否存在人臉，而跟蹤技術(shù)則是已檢測到人臉為前提條件，對人臉位置以及五官位置進行確認工作。在處理背景結(jié)構(gòu)復(fù)雜的圖片或視頻時，人臉識別工作可以同時運用到多種檢測技術(shù)，如模板匹配、彩色信息、特征子臉等技術(shù)。使用者可以通過使用這些多樣化的人臉識別技術(shù)實現(xiàn)對平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)人臉的檢測任務(wù)。這個過程主要涉及到兩級結(jié)構(gòu)計算，模板匹配與特征子臉技術(shù)[3]。首先根據(jù)人臉特征將獲取的人臉圖像劃分成多個不同的區(qū)域并使用灰度統(tǒng)計值以保證樣本的灰度平均值歸一化，而特征子臉技術(shù)的基本思想是從統(tǒng)計學視角尋找分布在人臉上的基本要素來近似表現(xiàn)出人臉特征，這些特征向量被稱之為特征臉，而特征臉實際上就是反映出了隱藏在人臉樣本內(nèi)部信息與人臉結(jié)構(gòu)的關(guān)系，而特征子臉主要是由人面部的眼睛、面頰、下顎等集協(xié)方差矩陣的特征向量構(gòu)成。第二，面部關(guān)鍵特征檢測技術(shù)。在人臉識別系統(tǒng)檢測到的人臉為前提條件，使得面部關(guān)鍵特征檢測技術(shù)可以依據(jù)人臉五官的位置的形狀信息對人的身份信息進行檢測。可變形模板、模板匹配、主動形狀模型、灰度積分投影曲線分析、外觀性狀模型等技術(shù)均是面部關(guān)鍵特征檢測技術(shù)的主要方式。第三，人臉確認與識別技術(shù)。以幾何特征、模板、模型為技術(shù)支撐的方法是目前我國人臉識別技術(shù)的主要的分類。基本幾何特征方法需與其他算法進行節(jié)課才可以得到較好的效果，是一種傳統(tǒng)的方法；基于模板方法可以分為特征臉法、線性判別分析法等；基于模型方法則有主動模型、外觀模型等方法[4]。

三、人臉識別技術(shù)的應(yīng)用前景

以下是人臉識別技術(shù)的主要主要用途：第一，對各類證件識別、護照的真?zhèn)芜M行識別以及核實持證人的身份。相關(guān)部門可通過使用人臉識別技術(shù)，對持證人的證件進行識別以判斷真?zhèn)危瑫r還可以對持證人的面部信息進行辨認，以確認持證人的真實身份。在人臉識別過程中，主要是通過攝影機對持證人的面部進行錄入再根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的新信息進行確認，以保證持證人身份的準確性。第二，運用人臉識別技術(shù)加強追逃工作，我國公安部門在日常工作中已經(jīng)取得較好的成績，為進一步提高工作效率可通過使用人臉識別技術(shù)對在逃嫌犯進行追查，以減輕假證給公安工作帶來的工作難度。第三，對攝像機、視頻監(jiān)控中的模糊人臉進行識別，目前我國各大城市的公共設(shè)施都裝有監(jiān)控系統(tǒng)，通過利用監(jiān)控設(shè)施可以有效幫助公安人員抓捕嫌犯。然而在實際工作過程中，公安人員經(jīng)常會遇到監(jiān)控中人臉較小或者畫面模糊的狀況，因此不能直接對畫面中的人臉進行別，需借助相關(guān)的復(fù)原技術(shù)實現(xiàn)人臉識別[5]。

四、結(jié)語

綜上所述，我國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機科技的飛速發(fā)展加快了人臉識別技術(shù)的發(fā)展進程。由于這項技術(shù)可被廣泛應(yīng)用，可有效提高各個行業(yè)的工作效率，因此相關(guān)的科研人員應(yīng)加大對人臉識別技術(shù)的研究開發(fā)力度，使得人臉識別技術(shù)逐步完善，以推進我國公安事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]高靖.人臉識別技術(shù)在公安應(yīng)用中的淺析[J].中國安防，2016（9）：5861.

[2]肖軍.人臉識別技術(shù)在公安領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用研究[J].計算機科學，2016，43（z2）：127132.

[3]趙士偉，張如彩，王月明，等.人臉識別技術(shù)在公安領(lǐng)域的應(yīng)用淺析[J].中國安防，2014（15）：8083.

[4]連珂，王毅，沈冬冬，等.基于人臉識別技術(shù)的公安檢查站快速通關(guān)系統(tǒng)設(shè)計[J].河北公安警察職業(yè)學院學報，2016，16（3）：3234，38.

[5]李子青.人臉識別結(jié)合視頻監(jiān)控看公安與金融市場應(yīng)用[J].中國安防，2015，（15）：3538.