人脸识别技术
人脸识别技术简介
人脸识别技术简介人脸识别技术是一种通过计算机对人脸进行识别和验证的技术，它能够从一组图像中准确地确定和识别人脸的特征并将其与已知的人脸比对，从而达到身份验证的目的。
这项技术已经在各个领域得到广泛应用，包括安全监控、手机解锁、人脸支付等，其准确性和便捷性使其成为当今社会中不可或缺的一部分。
人脸识别技术的工作原理主要包括两个关键步骤：人脸检测和人脸识别。
首先，在人脸检测阶段，计算机通过分析图像中的像素点，寻找具有人脸特征的区域。
这一过程通常使用分类器和特征提取器相结合的方法，例如基于Haar特征的级联分类器和卷积神经网络。
一旦人脸被检测出来，下一步就是进行人脸识别。
在人脸识别阶段，计算机会将检测到的人脸与存储在数据库中的人脸图像进行比对。
这个数据库中包含已知的人脸图像和相应的身份信息。
人脸识别系统会使用特定的算法和模型来提取人脸图像中的特征，并将其与数据库中的特征进行比对。
常用的人脸识别算法包括主成分分析、线性判别分析、支持向量机等。
通过比对，系统能够找到最相似的人脸，并给出识别结果。
人脸识别技术的优势主要体现在其准确性和便捷性上。
相比传统的身份验证方式，如密码、指纹等，人脸识别无需额外的硬件设备，只需要摄像头即可实现。
同时，人脸识别技术在实际应用中的准确度也日益提高，可以达到较高的识别准确率。
另外，人脸识别还支持大规模人群的快速识别，可以在短时间内对大量人脸进行迅速比对，在公共场所的安全监控中发挥重要作用。
然而，人脸识别技术仍然存在一些挑战和争议。
首先，由于人脸识别是基于个人隐私的敏感技术，因此在使用过程中需要注意个人隐私权的保护。
此外，人脸识别在光线不足、遮挡物干扰或是表情变化等情况下的准确度仍然有待提高。
此外，由于人脸识别技术的普及，一些不法分子也会利用其进行非法活动，如偷取他人身份信息等，因此加强安全防护措施至关重要。
在未来，人脸识别技术有望得到广泛应用和进一步发展。
随着人工智能和深度学习技术的不断发展，人脸识别系统的准确性和性能将进一步提高。
人脸识别技术
人脸识别技术人脸识别技术是一种通过对人脸图像进行分析和匹配的方法，用于识别某个人的身份。
它基于计算机视觉和模式识别技术，正逐渐应用于各个领域。
本文将从人脸识别的原理、应用领域以及存在的挑战等方面进行论述。
一、人脸识别的原理人脸识别技术主要基于人脸的生物特征进行身份识别，其原理大致可分为三步：图像获取、特征提取、以及特征匹配。
图像获取是指通过摄像头或者其他图像采集设备，获取目标人脸的图像或视频。
特征提取是将人脸图像中的关键特征，如眼睛、鼻子、嘴巴等进行提取和编码。
特征匹配是通过将提取得到的人脸特征与数据库中储存的已知人脸特征进行比对，判断两者之间的相似度。
二、人脸识别的应用领域1. 安全领域人脸识别技术被广泛应用于安全领域，如人脸门禁系统、人脸支付等。
通过人脸识别技术，可以保障公共场所的安全，同时提供更加方便快捷的身份识别方式。
2. 社交娱乐领域人脸识别技术在社交娱乐领域也有着广阔的应用前景，例如人脸换脸、人脸变老等应用。
这些应用不仅能够带来娱乐效果，还能够增加用户的互动性和参与度。
3. 公共服务领域人脸识别技术在公共服务领域有着广泛的应用。
例如，在机场、车站等公共交通场所，人脸识别技术可以快速准确地进行身份认证，提高通行效率；在政务服务中，人脸识别技术也可以用于办理各种证件的在线申请和办理过程中。
三、人脸识别技术面临的挑战虽然人脸识别技术在各个领域都有着广泛的应用，但也面临一些挑战和问题。
首先，由于面部特征受到光线、角度、表情等多种因素的影响，造成人脸识别的准确率还不够完美。
其次，人脸识别技术涉及到大量用户的个人信息和隐私保护问题，如何保护用户的隐私安全是一个难题。
再者，人脸识别技术的应用还需要面临法律法规的规范和管理，以确保合法合规的使用。
总结：人脸识别技术作为一种高效便捷的身份识别方法，不仅在安全领域有着广泛的应用，也在社交娱乐和公共服务等领域发挥着重要作用。
同时，随着技术的不断进步和完善，人脸识别技术还将面临着一系列的挑战，需要在技术、法律和隐私保护等方面进行持续改进和探索。
人脸识别技术
人脸识别技术1.人脸识别的定义与原理人脸识别，特指利用分析比较的计算机技术。
它属于生物特征识别技术，是对生物体（一般特指人）本身的生物特征来区分生物体个体。
人脸识别技术是基于人的脸部特征，对输入的人脸图像或者视频流 . 首先判断其是否存在人脸, 如果存在人脸，则进一步的给出每个脸的位置、大小和各个主要面部器官的位置信息。
并依据这些信息，进一步提取每个人脸中所蕴涵的身份特征，并将其与已知的人脸进行对比，从而识别每个人脸的身份。
图1：人脸识别技术原理图图一就是人脸识别的两个途径，他们都是首先通过图像采集系统将采集到的图像传输给计算机，然后由计算机对图像进行上图所述的处理与检测。
人脸识别技术首先是要对图像中的人脸进行定位处理，然后是图像预处理，这里包括对图像的二值化或者其他算法的处理。
对图像处理完毕后进行特征的提取与选择，最后对图像进行检测、识别。
在这其中最为关键的一步就是对图像的定位与预处理过程。
目前人脸识别技术大多数应用的是基于肤色和人脸面部特征的识别方法，首先是用肤色建模来确定人脸的位置，然后利用人脸面部特征的识别方法来识别每个人的身份。
这就是人脸识别技术的基本原理。
2.人脸识别的技术流程人脸识别系统主要包括四个组成部分，分别为：人脸图像采集及检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别。
2.1人脸图像采集及检测人脸图像采集：不同的人脸图像都能通过摄像镜头采集下来，比如静态图像、动态图像、不同的位置、不同表情等方面都可以得到很好的采集。
当用户在采集设备的拍摄范围内时，采集设备会自动搜索并拍摄用户的人脸图像。
人脸检测：人脸检测在实际中主要用于人脸识别的预处理，即在图像中准确标定出人脸的位置和大小。
人脸图像中包含的模式特征十分丰富，如直方图特征、颜色特征、模板特征、结构特征及Haar特征等。
人脸检测就是把这其中有用的信息挑出来，并利用这些特征实现人脸检测。
主流的人脸检测方法基于以上特征采用Adaboost学习算法，Adaboost算法是一种用来分类的方法，它把一些比较弱的分类方法合在一起，组合出新的很强的分类方法。
人脸识别技术概念
生物识别技术----人脸智能识别技术一、人脸识别技术概念人脸识别技术（Face Recognition)是一种依据人的面部特征（如统计或几何特征等），自动进行身份鉴别的一项新兴生物识别技术，是当今国际科技领域攻关的高精尖技术。
它广泛采用区域特征分析算法，融合了计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体，利用计算机图像处理技术从视频中提取人像特征点，利用生物统计学的原理进行分析建立数学模型，综合运用了数字图像/视频处理、模式识别等多种技术。
人脸识别虽指对人体脸部的识别，特指脸部眼、鼻、口以及面颊等部位的识别。
人脸识别技术又称为面像识别。
人脸识别技术又称为面像识别、人像识别、相貌识别、面孔识别、面部识别等。
这些叫法的含义有细微的差别，特定意义上的人脸识别一般依据视频中活体人脸进行身份识别，比如门禁等应用，而面像识别、人像识别则强调的是像，以确定人像图片中人物的身份为主，比如照片、画像比对等应用。
二、人脸识别技术三个主要环节人脸检测(Face Detection):实现人脸自动提取采集，从摄像机视野或图片内的复杂背景图像中自动提取人的面部图像。
确认检测目标的人脸属性。
人脸确认(Face Verification):将某人面像与指定人员面像进行一对一的比对，根据其相似程度（一般以是否达到或超过某一量化的可信度指标/阀值为依据）来判断二者是否是同一人。
人脸鉴别(Face Identification)：将某人面像与数据库中的多人的人脸进行比对（有时也称“一对多”比对），并根据比对结果来鉴定此人身份，或找到其中最相似的人脸，并按相似程度的大小输出检索结果。
三、人脸确认与鉴别的两种使用模式身份指认（judgment)：在该种模式下，计算机需要明确回答某人的身份是或非，给出问题的明确解答，通常用于数量和范围有限人群的识别，比如门禁等。
身份检索（search）：计算机不需要明确回答某人的身份是或非，只需给出一个相似候选队列，这种模式通常用天大规模无限人群的识别，比如公共场所出安检布控、公安照片比对等。
人脸识别技术简介
人脸识别技术简介近年来，随着科技的不断发展，人脸识别技术逐渐走入了我们的生活。
无论是手机解锁、人脸支付，还是公共安全监控，人脸识别技术都扮演着重要的角色。
本文将对人脸识别技术进行简要介绍，并探讨其应用和潜在问题。
一、人脸识别技术的原理人脸识别技术是一种通过对人脸图像进行分析和比对，识别出人脸身份的技术。
其主要原理是通过摄像头或其他图像采集设备获取人脸图像，然后提取出人脸的特征信息，如脸部轮廓、眼睛、鼻子、嘴巴等，再将这些特征信息与预先录入的人脸数据库进行比对，从而识别出人脸的身份。
二、人脸识别技术的应用1. 公共安全领域人脸识别技术在公共安全领域发挥着重要的作用。
例如，在机场、火车站等交通枢纽，人脸识别技术可以帮助警方快速识别出犯罪嫌疑人或者失踪人员，提高治安维护和反恐防范能力。
此外，人脸识别技术还可以应用于监控系统，实时监测人员活动，预防和解决安全问题。
2. 生物识别领域人脸识别技术作为一种生物识别技术，可以用于身份验证和访问控制。
例如，手机解锁功能中的人脸识别，可以保护用户的隐私信息。
此外，一些企事业单位还可以利用人脸识别技术实现员工考勤打卡，提高工作效率和管理便利性。
3. 个性化推荐领域人脸识别技术还可以应用于个性化推荐领域。
例如，一些电商平台可以通过人脸识别技术分析用户的面部表情和反应，根据用户的喜好和情感状态推荐相应的商品或服务，提升用户体验和购买意愿。
三、人脸识别技术的潜在问题尽管人脸识别技术在各个领域都有广泛的应用，但也存在一些潜在问题需要引起关注。
1. 隐私问题人脸识别技术涉及到个人隐私信息的收集和使用。
如果个人隐私信息被滥用或泄露，将对个人权益产生重大影响。
因此，需要建立完善的法律法规和监管机制，保护个人隐私信息的安全。
2. 误识别问题人脸识别技术在实际应用中可能存在误识别问题。
例如，由于环境光线、角度等因素的影响，可能导致人脸图像的质量下降，从而影响识别准确性。
此外，不同人种、年龄、性别等因素也可能对识别结果产生影响。
人脸识别技术介绍
人脸识别技术介绍人脸识别技术是一种基于人脸图像或视频的生物识别技术，通过对人脸的特征进行提取、比对和识别，来辨别身份。
随着计算机视觉和模式识别的不断发展，人脸识别技术在各行各业得到了广泛的应用。
本文将就人脸识别技术的原理、应用和挑战进行介绍。
一、人脸识别技术的原理人脸识别技术主要基于三个步骤：人脸检测、人脸特征提取和人脸匹配。
1. 人脸检测人脸检测是人脸识别技术的第一步，其目的是在图像或视频中准确地定位和标记出人脸的位置。
常用的人脸检测算法包括Haar级联分类器、卷积神经网络等。
2. 人脸特征提取人脸特征提取是将人脸图像或视频中的关键特征提取出来的过程，以便后续的比对和识别。
常见的人脸特征提取方法有主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）等。
3. 人脸匹配人脸匹配是将提取到的人脸特征与已有的人脸数据库进行比对和匹配，以确定其身份。
匹配方法包括欧氏距离、余弦相似度等。
二、人脸识别技术的应用人脸识别技术在各个领域都有广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：1. 安全领域人脸识别技术可应用于个人手机、电脑、门禁系统等的解锁和身份认证，以加强安全性。
此外，它还可用于公共场所的视频监控系统，帮助监测和追踪嫌疑人。
2. 金融领域人脸识别技术在金融领域广泛应用于个人银行卡的开户、支付验证、ATM机取款等环节，提高了交易安全性和便利性。
3. 教育领域人脸识别技术可应用于学校考勤系统，实现学生考勤的自动化和准确性，减轻了教师的工作负担。
同时，它还能用于校园安全，及时识别陌生人员或追踪学生动向。
4. 社交娱乐领域人脸识别技术可以应用于人像摄影、手机相册分类以及人脸美颜等领域，提供个性化和便捷的用户体验。
三、人脸识别技术的挑战尽管人脸识别技术有着广泛的应用前景，但在实际应用中仍面临一些挑战。
1. 光照和角度变化光照和角度的变化会影响人脸识别算法的准确性，特别是在复杂的光照环境下，如夜晚或背光情况。
2. 遮挡问题面部遮挡也是人脸识别技术面临的挑战之一，如戴墨镜、口罩等，都会降低人脸的可识别性能。
人脸识别技术
IPhone X人脸识别系统
2>相位恢复。由采集到的四幅受调制条纹图计算出被调制相位，这里的得 到的相位图示截断相位图，因为四步移相算法得到的结果是由反正切函数 计算所得，因而被限制在[-pi,pi]之间，也就是每当其值超过该范围，其又会 重新开始。得到的相位主值如下图所示：
IPhone X人脸识别系统
国外人脸识别技术进程
英国警方测试世界最快人脸识别技术： 英国现有超过六百万个闭路电视摄像头同时运转，这使英国成了最受“关 注”的国家。这些摄像头是用来维护正义的“眼睛”，然而英国警方并不 满足于现状。莱斯特郡警方确认其将成为英国首个测试NEC公司NeoFace 人脸识别技术的警局，他们希望利用此技术彻底改变追踪罪犯的方式，从 而提高效率。该软件的特别之处在于它能够通过监控探头同时追踪成千上 万张面孔，并实时与数据库中9万张照片进行比对，而这些动作在几秒钟内 就能完成。
PART 3
人脸识别在生活中的实例
IPhone X人脸识别系统
IPone X增添的一项新功能：人脸识别，其人脸识别FaceID同我们国内市 场上的图像人脸识别算法区别还是非常大，FaceID使用了人脸的三维信息 来识别人脸，其应用了结构光技术的原理。 结构光示例： 1>编程让发射源产生正弦条纹图，因为后续要利用变形条纹图获取相位， 而获取相位的算法也有多种，此处采用的是四部移相法。因为这里产生四 幅相位差pi/2的条纹。然后将该四幅条纹分时投影到被测物上，采集到如下 左边的图
③用当前的面纹编码与档案库存的比对。即将当前的面像的面纹编码与档 案库存中的面纹编码进行检索比对。
PART 2
技术现状
国内人脸识别技术进程
人脸识别技术的研究开始于20世纪60年代末期。20世纪90年代后期以来，一些商业性的人脸 识别系统逐渐进入市场，但是，这些技术和系统离实用化都有一定距离，性能和准确率有待提 高。 近日，香港中文大学的计算机科学家们研发出世界上最精确的面部识别软件，在测试中这种程 序达到了近乎完美的精确度，可能为公共安全技术领域带来颠覆性的革新。这种创纪录的软件 由香港中文大学汤晓鸥教授及其团队研发，在测试中达到99.15%的识别准确率，胜过目前所 有的同类软件，甚至高出人类自身97.53%的识别准确率。
人脸识别技术介绍
人脸识别技术介绍人脸识别技术主要包括人脸检测、人脸对齐、人脸特征提取和人脸匹配等基本模块。
首先，人脸检测是指通过计算机算法在图像或视频中准确地定位和标记出人脸的位置。
其次，人脸对齐是指将检测到的人脸进行准确的姿态校正和对齐，以便于后续的特征提取和匹配。
然后，人脸特征提取是指从对齐后的人脸图像中提取出一组稳定而又具有差别性的特征向量，以表示该人脸的唯一性。
最后，人脸匹配是指将待识别的人脸特征与已知的人脸特征进行比对和匹配，从而得到识别结果。
人脸识别技术有多种实现方式，其中常见的有基于特征的方法和基于深度学习的方法。
基于特征的方法主要依赖于人工设计的特征提取算法，如主成分分析、线性判别分析等，然后通过分类器进行匹配和识别。
这种方法的特点是计算速度快，但是对于复杂的场景和变化的光照条件容易受到影响，识别率相对较低。
而基于深度学习的方法则基于神经网络模型，通过训练大量的人脸图像数据来提取高层次的特征信息，并通过多层次的网络进行分类和识别。
这种方法的特点是具有较高的准确性和稳定性，但是计算量较大，对于资源限制较多的设备可能会有较大的挑战。
人脸识别技术在安防和公共安全领域有着广泛的应用。
比如，在视频监控系统中，人脸识别技术可以实现对陌生人的自动识别，从而及时发现和报警异常情况；在公共交通系统中，人脸识别技术可以用于快速准确地进行人群计数和统计，以便于管理和规划；在边境检查和身份认证领域，人脸识别技术可以实现快速便捷的身份验证和实名制管理等。
此外，人脸识别技术也在商业领域得到了广泛应用。
比如，在人脸支付系统中，用户可以通过人脸识别技术实现刷脸支付，不需要携带支付工具或密码。
在人脸签到系统中，员工可以通过人脸识别技术实现自动签到，提高工作效率和准确性。
在人脸门禁系统中，人脸识别技术可以取代传统的门禁卡，提高安全性和便捷性。
然而，人脸识别技术也存在一些隐私和安全问题，比如个人隐私信息的泄露和人脸图像数据的滥用等。
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研究人员表示，眉骨、鼻梁、颧骨等是人脸骨骼的基
本结构，每个人的骨骼会有不同的细微差别，人脸识别系
统就是通过这种细微差别找出可疑人物。人脸识别系统利
用的是骨骼识别原理速度仅为0.01秒。即使是一年当中
某人体形上出现巨大变化，面部整形，或者遭受到创伤，
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面像比对
面像比对从本质上讲是采样面像与库存面像的 依次比对并找出最佳匹配对象。因此，面像的描 述决定了面像识别的具体方法与性能。目前主要 有特征向量与面纹模板两种描述方法
（1）特征向量法先确定眼虹膜、鼻翼、嘴角等面像 五官轮廓的大小、位置、距离、角度等等属性， 然后计算出它们的几何特征量，这些特征量形成 一描述该面像的特征向量；
• 人脸识别是一项热门的计算机技术研究领域，它属于 生物特征识别技术，是对生物体（一般特指人）本身的生 物特征来区分生物体个体。生物特征识别技术所研究的生 物特征包括脸、指纹、手掌纹、虹膜、视网膜、声音、体 形、个人习惯（例如敲击键盘的力度和频率、签字）等， 相应的识别技术就有人脸识别、指纹识别、掌纹识别、虹
甚至到了肉眼都无法辨认的地步，仍然逃脱不了电子探头
的锐利“目光”。
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二○二○年十月十九日星期
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• 作为生物识别技术中的一种，与指纹识别相比，人脸识别 在安全上更具惟一性、稳定性和通用性，而它的应用目前 主要有三种模式。
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第一种是人脸识别监控，即将需要重点关注的人员照
片存放在系统中，当此类人员出现在监控设备覆盖的范围
（2）面纹模板法则在库中存储若干标准面像模板或 面像器官模板，在比对时，采样面像所有象素与 库中所有模板采用归一化相关量度量进行匹配。
另外，还有模式识别的自相关网络或特征与模 板结合的方法。
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• 面像识别技术的最新进展是可以通过摄象机来搜索捕捉识 别活动的人像，而不仅仅识别照片。例如，最近由美国新 泽西州Visionics公司开发的面像局部特征分析法识别系统， 仅用一部摄象机和一台计算机，即可在人群中识别出某个 人来。该系统利用摄象机扫描拍摄的某一区域，搜索有可 能是人脸的形状。然后在存储器中搜索已事先存入的与之 类似的面部特征。为了确认扫描到的眼睛、鼻子和嘴等特 征就是一个活人而不是人体模型或图片，系统还对眨眼或 其他可以提供信息的面部动作进行搜索。之后系统对组成 面部图像的像素进行分析。它将每个像素点的明暗度与相 邻点进行比较，查找明暗度向周围呈放射突变的区域。在 眉骨、眼睛、或者其他突起的特征，比如颧骨和鼻子等处， 都会出现这种突变。系统将勾勒出每一个这种像素点的位 置，这些点称为“参照点”然后在点之间连线，形成一个 由三角形构成的网络。
膜识别、视网膜识别、语音识别﹑体形识别、键盘敲击
识别、签字识别等。与其他识别技术相比较，面像识别具 有具有简便、准确、经济及可扩展性良好等众多优势，可 广泛应用于安全验证、监控、出入口控制等多个方面。
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• 人脸识别，是一项高端的计算机图像处理技术。就其技术 本质而言，就是通过视频采集设备获取用户的面部图像， 再利用核心的算法对其脸部的五官位置、脸型和角度进行 计算分析，进而和自身数据库里已有的范本进行比对，最 后判断出用户的真实身份。
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第三种是身份确认，即确认监控设备和照片中的人是
否是同一人，此种模式可广泛应用于需要身份认证的场所，
如自助通关、银行金库等。专家认为，随着我国第二代居
民身份证的逐渐普及，这种模式将会出现在人们日常生活
中。
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二 面像识别原理
• 面像识别技术包含面像检 测、面像跟踪与面像比对 等课题。面像检测是指在 动态的场景与复杂的背景 中判断是否存在面像并分 离出面像，面像跟踪指对 被检测到的面像进行动态 目标跟踪，面像比对则是 对被检测到的面像进行身 份确认或在面像库中进行 目标搜索。右图为人脸识 别通用系统的框图
人脸识别技术
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一 定义 二 面像识别原理 三面像识别过程 四 图像预处理模块 五人脸识别技术的优点 六在计算机的应用 七 影响人脸识别性能的因素及解决方法 八 面像识别技术应用范围
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一 定义
• 人脸识别，特指利用分析比较人脸视觉特征信息进行身份 鉴别的计算机技术。广义的人脸识别实际包括构建人脸识 别系统的一系列相关技术，包括人脸图像采集、人脸定位、 人脸识别预处理、身份确认以及身份查找等；而狭义的人 脸识别特指通过人脸进行身份确认或者身份查找的技术或 系统。
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• （4）肤色模型依据面像肤色在色彩空间中分布相对集中 的规律来进行检测；
• （5）特征子脸将所有面像集合视为一个面像子空间，基 于检测样本与其在子空间的投影之间的距离判断是否存在 面像。
• 上述方法在实际系统中也可综合采用。
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面像跟踪
• 面像跟踪一般采用基于模型的方法或基于 运动与模型相结合的方法，另外，肤色模 型跟踪也不失为一种简单有效的手段
中时，系统将报警提示。此种模式主要应用于通道安检、
地铁等需要及时预警的地点。
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第二种是人脸识别比对检索，即利用特定对象的照片
与已知人员照片库进行比对，进而确定其身份信息。这种
应用模式能够解决传统人工方式工作量巨大、速度慢、效
率低等问题，可以应用于网络照片检索、身份识别等环境。
这种模式可以用于机场等人员流动大的公共场所。
二○二○年十月十九日星期 一
人脸检测 标准人脸形成
特征提取 特征对比
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面像检测
• 面像检测分为参考模板、人脸规则、样本学习、肤色模型 与特征子脸等方法。
• （1）参考模板方法首先设计一个或数个标准人脸模板， 然后计算测试样本与标准模板之间的匹配程度，通过阀值 来判断是否存在人脸；
• （2）人脸具有一定的结构分布特征，人脸规则即提取这 些特征生成相应的规则以判断测试样本是否包含人脸； （3）样本学习则采用模式识别中人工神经网络方法，通 过对面像样本集和非面像样本集的学习产生分类器；