人臉識(shí)別技術(shù)在博物館安防系統(tǒng)中的應(yīng)用解析

韓敏敏

山東博物館 山東濟(jì)南 250000

近年來，我國的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制不斷完善，經(jīng)濟(jì)水平得到大幅度提升，社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域?qū)ΡO(jiān)控視頻的人臉識(shí)別產(chǎn)品的需求量隨之增長。公共安防領(lǐng)域應(yīng)用視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠廣泛收集視頻圖像，并對(duì)這些視頻圖像進(jìn)行事前預(yù)警分析，有效排除各種安全隱患，減少違法犯罪行為的發(fā)生概率，維護(hù)社會(huì)及國家的穩(wěn)定。

1 人臉識(shí)別概述及優(yōu)勢(shì)

人臉識(shí)別是一種生物識(shí)別技術(shù)，它使用人體內(nèi)在生物識(shí)別技術(shù)進(jìn)行身份驗(yàn)證。人體生物特征可以分為兩大類：根據(jù)先天性和后天性特征的生理特征和行為特征。生理特征包括常見的指紋，手線，臉部，掌紋，視網(wǎng)膜，虹膜，DNA等。這些特征都是人類。行為特征由后天形成，包括簽名，步態(tài)和語調(diào)。與其他認(rèn)證方法（如密碼認(rèn)證和證書認(rèn)證）相比，生物識(shí)別技術(shù)因其獨(dú)特性和偽造難度而得到廣泛應(yīng)用。

首先，面部檢測(cè)。它適用于各種場(chǎng)景和環(huán)境中的人臉檢測(cè)，并確定其位置和大小。二，面部特征定位。完成面部器官和形狀的檢測(cè)，并使用相應(yīng)的預(yù)防方法來表達(dá)它們。其中，通常使用幾何特征，代數(shù)特征，固定特征模板和莫爾圖。第三，面部更好。定位面部特征，并將檢測(cè)到的面部特征與數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行比較，以完成面部特征信息[1]。

2 系統(tǒng)研制特點(diǎn)

為了有效保護(hù)整個(gè)視頻人臉警示功能和相關(guān)檢索系統(tǒng)，在研究過程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)的研究。人臉采集技術(shù)是系統(tǒng)開發(fā)的核心和關(guān)鍵。其主要特點(diǎn)如下：

第一，在一般意義上，通過逐個(gè)比較存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的面部圖像和M面部圖像，并根據(jù)給定相關(guān)圖像的實(shí)際相似性順序進(jìn)行排序來執(zhí)行面部識(shí)別。給出輸入面的身份信息數(shù)據(jù)，即1：M部署模式。這里的M值是固定的。

30d人臉識(shí)別系統(tǒng)以動(dòng)態(tài)模式收集視頻信息。其大小主要基于實(shí)際信息收集。實(shí)際尺寸主要基于實(shí)際的收集實(shí)踐。該系統(tǒng)是N：M動(dòng)態(tài)檢測(cè)和識(shí)別模式。它可以有效地保證整個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)倉庫中人臉的識(shí)別性能。

第二，應(yīng)用收集遠(yuǎn)程人臉信息數(shù)據(jù)的方法，實(shí)際上，實(shí)際采集距離可高達(dá)7m，系統(tǒng)應(yīng)用的動(dòng)態(tài)技術(shù)和場(chǎng)景中的照明環(huán)境變換方法模式有效減輕相關(guān)的照明問題；可以實(shí)現(xiàn)在自然條件下通過可見光獲得相關(guān)的面部圖像信息的需要，這可以容易地進(jìn)行而不被訪問者注意到。

第三，非合作被動(dòng)獲取方法主要針對(duì)面部水平旋轉(zhuǎn)問題。實(shí)際上，人臉識(shí)別系統(tǒng)采用多角度信息采集方法，通過安檢門監(jiān)控相關(guān)受眾，并通過多個(gè)攝像頭采集。該方法改善了人們積極面部信息的收集，從而提高了收集信息的有效性。

第四，多相機(jī)采集模式的應(yīng)用，以緩解面部間距問題。在實(shí)際應(yīng)用中，該系統(tǒng)主要采用博物館中相關(guān)的攝像頭高懸掛和低位置匹配方法，利用安裝在X射線安全檢查機(jī)上的隱藏式攝像機(jī)設(shè)置不同的攝像頭位置以捕捉正面，并具有一定的隱蔽性。反過來，面部有效地克服了與面部和面罩相關(guān)的問題[2]。

3 實(shí)驗(yàn)分析

實(shí)驗(yàn)機(jī)器是工作站和服務(wù)器。服務(wù)器主要完成控制，識(shí)別，預(yù)警，檢索和發(fā)布等功能。該機(jī)配置有兩個(gè)IntelXeon（R）處理器，16G內(nèi)存，windows2008，VS2008和opencv2。0.3。工作站主要完成人臉采集，姿態(tài)分析和圖像質(zhì)量評(píng)估。該機(jī)配置為i7處理器，內(nèi)存為4G，系統(tǒng)為win7，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為VS2008和opencv2.3。該實(shí)驗(yàn)主要驗(yàn)證了多角度人臉采集的有效性和人臉識(shí)別的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)樣品選自50個(gè)測(cè)試儀，高度范圍為1.6米至1.9米。在測(cè)試期間，50個(gè)樣本散布在進(jìn)入博物館的觀眾中。測(cè)試樣本模擬了正常觀眾的姿勢(shì)，行進(jìn)速度和安全行為。測(cè)試過程不會(huì)出現(xiàn)諸如下蹲，跑步，轉(zhuǎn)彎，回頭等異常行為。在測(cè)試之前收集了50個(gè)樣本數(shù)據(jù)樣本，包括25個(gè)二級(jí)庫和25個(gè)黑名單。測(cè)試時(shí)間為9：00至16：00，測(cè)試結(jié)果如下：

表1 人臉采集測(cè)試結(jié)果

從表1可以看出，與單個(gè)相機(jī)相比，多角度面部檢測(cè)提高了面部檢測(cè)率，并且確保了捕獲圖像的質(zhì)量，從而顯著提高了有效建模速率。

4 結(jié)語

綜上所述，人臉識(shí)別技術(shù)的發(fā)展還有待提高。目前人臉識(shí)別技術(shù)主要運(yùn)用于人臉識(shí)別的門鎖、作為支付的“密碼”、相關(guān)部門簽到進(jìn)出的憑證等等。這些方面運(yùn)用了人臉識(shí)別技術(shù)，體現(xiàn)了人臉識(shí)別技術(shù)的方便和安全的功能。人臉識(shí)別技術(shù)在公共安防視頻監(jiān)控領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，為公共安防工作提供了極大便利，對(duì)保證我國社會(huì)的安全性和穩(wěn)定發(fā)展而言具有重要作用；因此，相關(guān)研究人員需進(jìn)一步加大研究力度，提高技術(shù)水平，促進(jìn)人臉識(shí)別技術(shù)的廣泛應(yīng)用。