簡(jiǎn)析人臉識(shí)別技術(shù)和市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)
出處:漢王科技 發(fā)布于:2011-09-05 10:21:25
人臉識(shí)別,特指利用分析比較人臉視覺特征信息進(jìn)行身份鑒別的計(jì)算機(jī)技術(shù)。人臉識(shí)別是一項(xiàng)熱門的計(jì)算機(jī)技術(shù)研究領(lǐng)域,它屬于生物特征識(shí)別技術(shù),是對(duì)生物體(一般特指人)本身的生物特征來區(qū)分生物體個(gè)體。
走近人臉識(shí)別
身份識(shí)別是人類社會(huì)生活的一個(gè)基本問題,我們每一天都會(huì)遇到,無處不在。生物特征識(shí)別技術(shù)被列為21世紀(jì)對(duì)人類社會(huì)帶來革命性影響的十大技術(shù)之一,微軟比爾?蓋茨曾經(jīng)預(yù)言:生物識(shí)別技術(shù),將成為未來幾年IT產(chǎn)業(yè)的重要革新。生物特征識(shí)別技術(shù)是目前為方便、安全的身份識(shí)別技術(shù),它認(rèn)定的是人本身,不需要身外的其他標(biāo)識(shí)物。
在現(xiàn)實(shí)生活中,人與人之間的認(rèn)識(shí)不是通過指紋、掌紋、虹膜等等,而是通過人的面部——人臉來實(shí)現(xiàn)的,因此,在眾多的生物特征識(shí)別技術(shù)中,人臉識(shí)別技術(shù)有吸引力,它直觀、自然,符合人的認(rèn)知規(guī)律,它具有如下特點(diǎn):
1、非接觸,用戶接受度高。人臉識(shí)別技術(shù)使用攝像頭作為識(shí)別信息獲取裝置,以非接觸方式,自動(dòng)完成識(shí)別過程。
2、直觀性突出。人臉識(shí)別技術(shù)所使用的依據(jù)是人的面部圖像,而人臉無疑是肉眼能夠判別的直觀的信息源,“以貌取人”符合人的認(rèn)知規(guī)律。同時(shí)也方便后期人工確認(rèn)、再利用等明顯優(yōu)勢(shì)。
3、識(shí)別速度快,不易被察覺。與其它生物識(shí)別技術(shù)相比,人臉識(shí)別屬于一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù),一秒時(shí)間內(nèi)可以識(shí)別好幾次。不被察覺的特點(diǎn)對(duì)于一種識(shí)別方法也很重要,這會(huì)使該識(shí)別方法不令人反感,并且因?yàn)椴蝗菀滓鹑说淖⒁舛蝗菀妆黄垓_。
4、不易仿冒。人臉識(shí)別技術(shù)要求識(shí)別對(duì)象必須親臨識(shí)別現(xiàn)場(chǎng),他人無法仿冒。人臉識(shí)別技術(shù)所獨(dú)具的活性判別能力,保證了他人無法以非活性的照片、木偶、蠟像乃至人頭欺騙識(shí)別系統(tǒng)。
5、應(yīng)用領(lǐng)域廣。除了目前指紋識(shí)別的所有應(yīng)用領(lǐng)域以外,人臉識(shí)別還可以應(yīng)用到各種人臉視頻監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)、數(shù)碼相機(jī)的人臉檢測(cè),以及未來的機(jī)器人,具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
人臉識(shí)別的技術(shù)瓶頸
雖然人臉識(shí)別具有其他生物特征識(shí)別技術(shù)所無法比擬的優(yōu)點(diǎn),吸引了人們的極大興趣,但它本身存在許多技術(shù)困難和挑戰(zhàn)。人臉識(shí)別被認(rèn)為是生物特征識(shí)別領(lǐng)域甚至人工智能領(lǐng)域困難的研究課題之一。人臉識(shí)別的困難主要是人臉作為生物特征的特點(diǎn)所帶來的,人臉在視覺上的特點(diǎn)是:
不同個(gè)體之間的區(qū)別不大,所有的人臉的結(jié)構(gòu)都相似,甚至人臉器官的結(jié)構(gòu)外形都很相似。這樣的特點(diǎn)對(duì)于利用人臉進(jìn)行定位是有利的,但是對(duì)于利用人臉區(qū)分人類個(gè)體是不利的。
人臉的外形很不穩(wěn)定,人可以通過臉部的變化產(chǎn)生很多表情,而在不同觀察角度,人臉的視覺圖像也相差很大,另外,人臉識(shí)別還受光照條件(例如白天和夜晚,室內(nèi)和室外等)、人臉的很多遮蓋物(例如口罩、墨鏡、頭發(fā)、胡須等)、年齡等多方面因素的影響。
在人臉識(shí)別中,類的變化是應(yīng)該放大而作為區(qū)分個(gè)體的標(biāo)準(zhǔn)的,而第二類的變化應(yīng)該消除,因?yàn)樗鼈兛梢源硗粋€(gè)個(gè)體。通常稱類變化為類間變化(inter-class difference),而稱第二類變化為類內(nèi)變化(intra-class difference)。對(duì)于人臉,類內(nèi)變化往往大于類間變化,從而使在受類內(nèi)變化干擾的情況下利用類間變化區(qū)分個(gè)體變得異常困難。
正是基于上述原因,一直到21世紀(jì)初,國(guó)外才開始出現(xiàn)人臉識(shí)別的商用,但由于人臉識(shí)別算法非常復(fù)雜,只能采用龐大的服務(wù)器,基于強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)平臺(tái)。
“識(shí)出”新思路
面對(duì)人臉識(shí)別的難題和困境,漢王科技?xì)v盡七年的潛心研究,終于提出了獨(dú)創(chuàng)的“雙目立體人臉識(shí)別技術(shù)”,很好地解決了這一世界難題。漢王人臉識(shí)別系統(tǒng)采用專用雙攝像頭,就像一個(gè)人的兩個(gè)眼睛一樣,右側(cè)攝像頭的圖片進(jìn)行人臉定位和眼睛定位,同時(shí),左側(cè)攝像頭與右側(cè)攝像頭的圖片進(jìn)行立體融合,恢復(fù)出三維人臉模型,在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行特征提取和比對(duì),實(shí)現(xiàn)模板錄入和識(shí)別等功能。具體如下:

雙目立體人臉識(shí)別技術(shù)原理圖
下面簡(jiǎn)要介紹一下雙目立體人臉識(shí)別技術(shù)特點(diǎn):
1、雙目融合
二維人臉圖像缺乏三維的信息,容易受到光照、姿態(tài)、表情等的影響,鑒于此,雙目立體人臉識(shí)別系統(tǒng)采用專用雙攝像頭并進(jìn)行立體融合,恢復(fù)出三維人臉模型。三維信息可以用于姿態(tài),光照,眼鏡等模型變換和生成。三維信息恢復(fù)過程如下圖:

2、首款嵌入式人臉識(shí)別產(chǎn)品
回顧指紋識(shí)別的發(fā)展軌跡,正是嵌入式指紋識(shí)別產(chǎn)品的問世,才拉開了指紋識(shí)別大規(guī)模應(yīng)用的序幕,因此,漢王科技瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿,終于在2008年年9月,研發(fā)成功款嵌入式人臉識(shí)別門禁產(chǎn)品F710,它不受室內(nèi)環(huán)境光線的影響,即使在黑暗中也可正常識(shí)別,該產(chǎn)品先后參加美國(guó)的CES展、德國(guó)的Cebit 展,獲得了國(guó)際同行的廣泛關(guān)注、國(guó)際客戶的極大興趣,向全世界展示了我們中國(guó)人的創(chuàng)超力。
人臉識(shí)別技術(shù)的市場(chǎng)趨勢(shì)
如今的人臉識(shí)別技術(shù)已進(jìn)入了實(shí)化階段,該技術(shù)目前在我國(guó)的公安、安全、海關(guān)、金融、軍隊(duì)、機(jī)場(chǎng)、邊防口岸、安防等領(lǐng)域也得到了很廣泛的應(yīng)用。
有進(jìn)一步指出,人臉識(shí)別的全面應(yīng)用時(shí)代已經(jīng)到來。在科技界,人臉識(shí)別由于非侵犯性好、安全性高、無論室內(nèi)還是戶外均可使用等特性,一直比“認(rèn)卡不認(rèn)人”的IC卡更具發(fā)展前景。再加上去年占有80%非接觸IC卡市場(chǎng)份額的恩智浦半導(dǎo)體、其MIFARE one加密算法被成功破解所帶來的巨大危機(jī),更讓人們意識(shí)到人臉識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。
中國(guó)是擁有世界上龐大人口基數(shù)的人口大國(guó)。人臉識(shí)別應(yīng)用的發(fā)展?jié)摿υ诂F(xiàn)階段的中國(guó)顯的尤為重要,我國(guó)擁有巨大的人口基數(shù),以及越來越頻繁的流動(dòng)性,14億人口的管理,如何充分利用信息技術(shù)進(jìn)行有效的身份,一直都是我們關(guān)注的焦點(diǎn)。
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