淺談人臉識別技術及其應用

楊博涵

（江西財經大學軟通學院，江西 南昌 330000）

1 人臉識別技術概述

1.1 人臉識別技術

人臉識別技術是通過計算機和相關的算法對人臉的特征進行分析檢測的一種技術。人臉識別技術通過接收人臉的圖像或視頻流，首先判斷圖像中或者視頻流里面是否存在人臉，如果存在，就鎖定人臉的信息，包括人臉的位置、大小和人臉各個器官的相對位置信息，將這些信息提取出來，得到每張臉蘊含的身份信息，將這些身份信息與信息庫里面的身份信息進行對比，進而實現人臉的識別功能。

1.2 人臉識別過程

人臉識別首先需要建立人臉信息檔案，工作人員利用攝像機或攝像頭將相關人員的人臉圖像采集下來形成面像文件，還可以利用相關人員現有的照片直接生成面像文件。將這些面像文件生成面紋代碼存儲起來。面紋代碼主要是依靠人臉的本質特征，并不是膚色、表情等，因此面紋代碼具有一定的可靠性，不會因為膚色的變化、發型或者表情的變化而對識別結果產生影響。其次在進行人臉的識別時，用攝像機抓拍到人臉圖像，提取人臉的面部特征，形成新的面紋代碼。最后將新獲取的面紋代碼與之前存儲的面紋代碼進行對比，如果出現一樣的面紋代碼就可以通過，如果配備不到相同的代碼，就說明該人臉之前沒有進行人臉圖像的采集工作，因此不能通過。

2 人臉識別技術的優劣勢

2.1 人臉識別技術的優勢

人臉識別技術的優勢如下：①人臉識別時采用攝像機直接采集人的面部信息，因此比較方便快捷，只要當事人將面部照片發送到面部信息庫里面，就可以完成面紋代碼的建立，不需要額外的其他程序。人臉本來就是人們分辨人身的重要信息，因此采用人臉識別更加能夠讓人們放心使用。人臉識別一般都是微笑識別，因此利用人臉識別可以給人帶來好心情。②人臉識別相比于指紋識別具有更強的安全性，可以防止其他人冒充。在2016年世界移動通訊大會上披露了指紋識別的安全性不強的缺點，有一些黏土制作的假指紋、指紋膜等都可以騙過指紋識別傳感器，造成了重要信息的泄露。但是人臉識別解決了這個問題，人臉識別具有獨特的活性判斷能力來防止他人利用人臉照片、木偶等來欺騙識別系統。在人臉識別過程中，要求被識別人進行眨眼、微笑、搖頭等動作防止有人利用照片來破解識別系統。③在人臉識別時不需要身體的接觸，只需要“刷臉”就夠了，不像指紋識別需要直接與設備接觸，在長期的工作下，指紋識別裝置會出現傳感線失靈的情況，但是人臉識別不需要直接接觸，因此人臉識別裝置的使用壽命更長。總的來說，人臉識別技術具有使用方便、不易仿冒、精度高、非接觸性的優勢，為保證信息安全、公共安全等作出了重要貢獻。

2.2 人臉識別技術的劣勢

人臉識別技術的劣勢如下：①人類的面部存在一些相似性，因此讓人臉識別技術來識別相似度很高的人臉時具有一定的難度，容易失真，再加上化妝的修飾，更是為人臉識別增加了難度。②人臉比較容易發生變化，人臉的特征會隨著飲食習慣、作息習慣等發生胖、瘦的變化，加上人的表情的變化，捕捉的角度不一樣，戴眼鏡或者不戴眼鏡的情況，都會影響識別的結果。③人臉的識別會受光線和距離的影響，不同的光線條件下人的樣子會產生一些變化，因此光線太暗或太亮都會影響到識別的準確性。如果距離太遠或太近，識別系統也會出現識別障礙。④使用的價格。目前，人臉識別產品的開發周期比較長，因此價格相對較高。

因此，人臉識別技術還有更大的改進空間，原有的人臉識別技術存在一些缺陷，導致滿足不了當前人們的需求。

3 人臉識別技術的應用

3.1 數碼相機

隨著社交網絡越來越發達，照片成為了記錄生活、展現生活的最好方式，因此人們對數碼相機的功能要求越來越高。傳統的相機必須有人按下快門鍵之后才能完成拍攝任務，但是隨著越來越多的人愛好自拍、美顏自拍等，目前很多手機和數碼相機都推出了自動對焦和微笑自拍的功能，這就是人臉識別技術的一種應用。自動對焦是通過確定頭部，然后通過自動識別鎖定人臉的位置，最后以人臉的位置為焦點進行聚焦，這樣就可以方便快捷地拍出更加清晰的照片。微笑自拍也是通過人臉識別技術，首先對各種微笑表情建立一個面紋代碼庫，然后檢測被識別人的表情特點，通過嘴角的弧度來判斷是否處于微笑狀態，一旦檢測到微笑表情，就自動完成拍攝，這樣可以幫助人們獲得表情更加自然的照片。另外，還有一種美顏相機，它通過人臉識別功能鎖定人臉的位置，然后在人的臉部或者頭上加上一些可愛的東西，不用借助其他的道具，就可以幫助人們拍出不但可愛而且豐富多彩的照片，因此美顏相機深受年輕人的喜愛。

3.2 門禁系統

傳統的門禁系統中需要人們刷卡進行識別，但是如果忘記帶門禁卡就會給住戶造成困擾。另外，如果門禁卡丟失，就會給室內安全埋下隱患。人臉識別門禁系統幫助人們解決了這些難題，不需要使用門禁卡，只要提前做好人臉特征的采集工作就可以使用了，人們不用再擔心有沒有帶門禁卡或門禁卡丟失的情況了。因此，人臉識別門禁系統更加方便快捷，安全性更加可靠。

3.3 電子商務

目前，辦理銀行卡或開通電子商務功能的時候就會要求采集個人的面部信息，提高銀行卡和電子消費的安全性。例如，我們在網上購買東西需要支付時進行人臉的識別，查看是否為本人操作，保證消費安全，這樣避免了密碼被盜，被不法分子盜刷的情況。另外，在信用卡使用中都有一個免密支付的功能，不需要輸密碼就可以完成交易，但是如果信用卡丟失，就會讓不法分子有了可趁之機。如果在信用卡開卡時辦理了人臉識別，就可以降低信用卡丟失被人盜刷的風險。

3.4 政務辦公

為了加強政民互動，政府將政務辦公搬到了網絡上。政府工作人員在進行文件的審批過程中都是使用密碼登錄，但是如果密碼被盜，就會危害到政務信息的安全。因此采用人臉識別技術，對每個審批環節對應的人提前做好面部信息的采集，在審批之前需要進行面部的識別，如果能識別出來，就能進入操作界面，完成審批工作；如果識別不出來，就不能進行下一步操作。因此，采用人臉識別技術有效地保護了政務信息的安全。

3.5 安防監控系統

為了提高城市的安全性，大街小巷都配備了監控系統，預防了突發事件和犯罪事件的發生，對不法分子起到震懾作用，同時有助于事后的調查取證。但是傳統的安防監控系統只能起到采集和記錄的作用，對查找犯罪嫌疑人或者尋找失蹤人口等沒有多大的幫助。而將傳統的安防監控系統與人臉識別技術結合起來，就能大大提高效率。如在查找某個犯罪嫌疑人時，通過監控系統鎖定人物的人臉面部特征，生成面紋信息代碼，將這個代碼傳送到全國安防監控系統中，就能查找出任務的有關信息，比如他在哪個時段出現在哪個位置等，有利于警方偵查犯罪嫌疑人的動態，早日將其抓捕歸案。

4 人臉識別技術的展望

雖然人臉識別技術給人們生活的安全提供了更多的保證，給社會帶來了安寧，但是目前人臉識別技術應用的門檻很高，首先在技術層面上，人臉識別應用開發的周期比較長；其次在經濟層面，人臉識別技術價格比較高，導致人臉識別的應用存在一定的局限性。未來，企業在技術方面的投入將會越來越多，希望以后有更多的企業愿意加入到人臉識別技術的開發上，優化人臉識別的開發，縮短開發的時間，進而降低人臉識別技術的使用費用，讓更多的人享受到人臉識別帶來的便利。當前，需要識別的人數在增加，人臉也在不可避免地變化著等，這些都是需要進一步完善人臉識別技術的地方。目前，有很多企業單位都開發出了比人眼辨識率更高的人臉識別技術，但是在實際應用上還需要更強大的技術支撐，例如遠距離人臉識別技術和3D人臉識別技術都是未來發展的方向，因此普及更加完善的人臉識別技術還需要很長的一段路程，值得我們期待。

5 結束語

當前，人臉識別技術在各行各業中應用得非常廣泛，特別是手機和安防領域。但是目前的人臉識別技術還存在一些缺陷，例如光線和距離的影響、人臉的表情和胖瘦的變化等，都造成了人臉識別失效。因此提高人臉識別技術應用程度的核心還是技術，技術上的缺陷會導致人臉識別行業的發展受到限制。我們需要更加重視高精尖人才的培養，加大人臉識別行業的投入，為人們提供更多的人臉識別技術產品，讓人們受益于人臉識別技術帶來的安全感。