人脸识别系统的原理与发展
人脸识别技术的原理与应用解析

人脸识别技术的原理与应用解析随着科技的发展,以及智能手机、智能门锁等设备的普及,人脸识别技术也变得越来越成熟和普遍。
然而,对于许多人来说,人脸识别仍然是一个神秘的领域,因此本文将对人脸识别技术的原理和应用进行解析。
一、原理人脸识别技术的原理主要分为图像处理、特征提取、模式匹配和识别决策四个过程。
1. 图像处理人脸识别技术的第一步是通过摄像头或扫描仪等设备获取人脸图像。
由于摄像头给出的图像有噪声、光照问题等,因此需要将图像进行预处理,减少噪声并提高图像质量。
例如,可以使用滤波算法对图像进行去噪,或者通过增强图像的对比度和亮度等方式来提高图像质量。
2. 特征提取在获取到处理后的人脸图像后,需要对其进行特征提取,从而将脸部特征转换为可比较的数字特征向量。
通常,特征提取技术可以分为两种类型,一种是基于几何结构和形态的特征提取,另一种是基于纹理和颜色的特征提取。
目前,常用的特征提取技术有主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)以及小波变换等,其中PCA是应用最广泛的一种。
3. 模式匹配在提取人脸图像的特征后,需要将其与已保存的样本进行比对,以寻找匹配项。
这个过程也被称为模式匹配,其主要是利用诸如平方误差距离(Squared Euclidean Distance)、K-近邻算法(KNN)、支持向量机(SVM)等算法进行。
4. 识别决策当找到匹配的样本后,人脸识别系统将做出一个识别决策,即判断当前的人脸图像与哪个已知的人脸最相似。
如果相似度高于一定阈值,即认为匹配成功。
如果相似度低于阈值,或者没有匹配到任何一个样本,系统将判断为无法识别的人脸图像。
二、应用随着科技的发展,人脸识别技术已经被广泛应用于生活、商业等各个方面,下面就分别从三个方面进行介绍。
1. 安防领域人脸识别技术在安防领域的应用已经非常普遍。
例如,一些公共场所,如机场、火车站、地铁站等,都安装了人脸识别系统,以便于警方认定嫌疑人踪迹。
此外,一些企事业单位内部也设置人脸识别门禁系统,用来加强安保措施,确保员工进出的安全。
人脸识别 开题报告

人脸识别开题报告人脸识别开题报告一、引言人脸识别技术是一种基于人脸图像或视频进行身份认证和识别的技术。
随着科技的发展,人脸识别技术在各个领域得到广泛应用,包括安全监控、金融支付、社交媒体等。
本开题报告将探讨人脸识别技术的原理、应用以及存在的问题和挑战。
二、人脸识别技术原理人脸识别技术的核心是通过对人脸图像进行特征提取和匹配,从而实现对人脸的识别。
首先,人脸图像会经过预处理,包括图像去噪、对齐等步骤,以提高后续处理的准确性。
然后,通过特征提取算法,将人脸图像转化为一组数值向量,这些向量能够表达人脸的特征信息。
最后,通过比对输入的人脸特征向量与数据库中存储的特征向量,判断是否匹配成功。
三、人脸识别技术的应用1. 安全监控领域人脸识别技术在安全监控领域有着广泛的应用。
通过将人脸识别技术应用于监控摄像头中,可以实现自动识别陌生人、犯罪嫌疑人等,从而提高安全性和便捷性。
例如,在一些重要场所,如机场、火车站等,安装了人脸识别系统,可以及时发现潜在的威胁。
2. 金融支付领域人脸识别技术在金融支付领域也有着广泛的应用。
通过将人脸识别技术应用于支付终端,用户可以通过面部识别完成支付,避免了传统的刷卡或输入密码的繁琐过程,提高了支付的安全性和便捷性。
同时,人脸识别技术还可以用于反欺诈,通过识别用户的真实面容,减少虚假身份的风险。
3. 社交媒体领域人脸识别技术在社交媒体领域也有着重要的应用。
通过人脸识别技术,社交媒体平台可以自动识别用户上传的照片中的人物,并进行标注和分类。
这样用户可以更方便地管理和查找自己的照片,同时也可以更容易地与其他用户分享和交流。
四、人脸识别技术存在的问题和挑战尽管人脸识别技术在各个领域有着广泛的应用,但是仍然存在一些问题和挑战。
1. 隐私问题人脸识别技术的广泛应用涉及到大量的个人隐私信息。
如果这些信息被滥用或泄露,将对个人的生活和权益造成严重影响。
因此,如何保护个人隐私成为人脸识别技术发展中的重要问题。
人脸识别的原理和发展解读

1 / 6 人脸识别系统的原理与发展应用 【摘要】地球上居住着近70亿人。每个人的面孔都是由额头、眉毛、眼睛、鼻
子、嘴巴、双颊等区域组合而成,它们之间的大体位置关系也是固定的,大小不过七八寸见方。然而,即使是面容极其相似的双胞胎,其家人通常也能够非常容易地根据他们面孔上的细微差异将他们区分开来。我们不得不承认这个世界上找不出两张完全相同的人脸。那么,区分如此众多的不同人脸的“特征”到底是什么?能否设计出具有与人类一样的人脸识别能力的自动机器?这种自动机器的人脸识别能力是否能够超越人类自身?对这些问题的分析和解答无疑具有重要的理论和应用价值,这正是众多从事自动人脸识别研究的研究人员所面临的挑战。
【关键词】 人脸识别,原理,发展现状 一、人脸识别系统原理 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。人脸识别是一项热门的计算机技术研究领域,可以将人脸明暗侦测,自动调整动态曝光补偿,人脸追踪侦测,自动调整影像放大;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。人脸识别技术一般包含三个部分:人脸检测、人脸跟踪、人脸比对 (1)人脸检测 面貌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,并分离出这种面像。一般有下列几种方法:①参考模板法;首先设计一个或数个标准人脸的 2 / 6
模板,然后计算测试采集的样品与标准模板之间的匹配程度,并通过阈值来判断是否存在人脸;②人脸规则法;由于人脸具有一定的结构分布特征,所谓人脸规则的方法即提取这些特征生成相应的规则以判断测试样品是否包含人脸;③样品学习法;这种方法即采用模式识别中人工神经网络的方法,即通过对面像样品集和非面像样品集的学习产生分类器。④肤色模型法;这种方法是依据面貌肤色在色彩空间中分布相对集中的规律来进行检测。⑤特征子脸法;这种方法是将所有面像集合视为一个面像子空间,并基于检测样品与其在子孔间的投影之间的距离判断是否存在面像。 (2)人脸跟踪 面貌跟踪是指对被检测到的面貌进行动态目标跟踪。具体采用基于模型的方法或基于运动与模型相结合的方法。此外,利用肤色模型跟踪也不失为一种简单而有效的手段。 (3)人脸比对 面貌比对是对被检测到的面貌像进行身份确认或在面像库中进行目标搜索。这实际上就是说,将采样到的面像与库存的面像依次进行比对,并找出最佳的匹配对象。所以,面像的描述决定了面像识别的具体方法与性能。目前主要采用特征向量与面纹模板两种描述方法:①特征向量法;该方法是先确定眼虹膜、鼻翼、嘴角等面像五官轮廓的大小、位置、距离等属性,然后再计算出它们的几何特征量,而这些特征量形成一描述该面像的特征向量。②面纹模板法;该方法是在库中存贮若干标准面像模板或面像器官模板,在进行比对时,将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。此外,还有采用模式识别的自相关网络或特征与模板相结合的方法。 3 / 6
人脸识别技术的基本原理和使用方法

人脸识别技术的基本原理和使用方法人脸识别技术是一种通过识别和验证人脸特征来对个体进行身份确认的技术。
随着科技的进步和应用场景的扩大,人脸识别技术被广泛应用于安全、生活便捷等领域。
本文将介绍人脸识别技术的基本原理和使用方法。
一、基本原理人脸识别技术是基于计算机视觉和模式识别的原理。
其基本原理可以归纳为以下几点:1. 人脸采集:首先,需要获取人脸图像。
这可以通过摄像头、照片或者视频来实现。
摄像头及其他设备将人脸图像转换为数字化的形式,以供后续处理。
2. 人脸检测与定位:接下来,系统需要检测和定位人脸。
这是通过计算机视觉技术实现的。
通常,系统会检测图像中的脸部特征,如眼睛、鼻子、嘴巴等,然后利用数学模型和算法确定人脸的位置和大小。
3. 人脸预处理:为了提高识别的准确性,还需要对人脸图像进行预处理。
这包括对图像进行灰度化、噪声过滤、对比度调整等操作,以便提取出更明显的人脸特征。
4. 特征提取:接下来,系统将提取人脸图像中的关键特征。
这些特征可以是人脸的形状、纹理或者特定的标志点(如眉毛、眼角等)。
常用的特征提取方法包括主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)等。
5. 特征匹配:最后,系统会将提取出的特征与已知人脸数据库中的特征进行比对。
这可以通过计算两个特征之间的距离或相似度来实现。
系统会找到与输入的人脸最相似的数据库中的人脸,并给出识别结果。
二、使用方法人脸识别技术的使用方法主要分为注册阶段和验证阶段。
1. 注册阶段:在注册阶段,需要采集用户的人脸图像并进行特征提取。
一般情况下,系统会要求用户将头部保持在特定位置,然后进行人脸图像的采集。
系统会根据采集到的图像提取特征,并将其存储到数据库中。
这些特征将作为用户的身份证明。
2. 验证阶段:在验证阶段,用户需要提供自己的人脸信息进行身份验证。
用户可以通过摄像头、照片或视频等方式输入人脸信息。
系统会先进行人脸检测和定位,然后提取输入人脸的特征。
接着,系统将提取到的特征与数据库中的特征进行比对,判断输入人脸的身份是否与数据库中的匹配。
基于C语言的人脸识别系统

基于C语言的人脸识别系统人脸识别技术是一种通过计算机对人脸图像进行特征提取和匹配,从而实现对人脸进行身份鉴别和认证的技术。
在现代社会中得到了广泛的应用,如门禁系统、手机解锁等多个领域。
本文将介绍基于C语言开发的人脸识别系统的原理和实现方法。
一、人脸识别系统的原理人脸识别系统的原理主要包括图像获取、人脸检测、特征提取和识别匹配四个主要步骤。
1. 图像获取图像获取是指通过摄像头或者其他设备获取到待识别的人脸图像。
在C语言中,可以通过调用图像处理库的相关函数来实现图像的读取和显示。
2. 人脸检测人脸检测是指通过算法对图像进行处理,找出其中的人脸区域。
常用的人脸检测算法包括Haar特征检测、卷积神经网络等。
3. 特征提取特征提取是指从人脸图像中提取出表征该人脸的特征信息。
常用的特征提取方法有主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)等。
4. 识别匹配识别匹配是指将提取到的特征信息与存储的人脸数据库中的特征信息进行比对,找出最匹配的结果。
匹配算法常用的有欧氏距离、余弦相似度等。
二、基于C语言的人脸识别系统的实现方法1. 图像处理库的选择在C语言中,可以使用开源的图像处理库OpenCV来实现人脸识别系统。
OpenCV是一个跨平台的计算机视觉库,提供了许多用于图像处理的函数和工具。
2. 数据集的收集为了训练人脸识别系统,首先需要收集一定数量的人脸图像数据集。
可以通过调用摄像头,让用户自行拍摄不同角度、不同表情的人脸图像。
3. 数据预处理收集到的人脸图像需要进行预处理,包括图像裁剪、尺寸调整、灰度化等操作,以便后续的人脸检测和特征提取。
4. 人脸检测与特征提取调用OpenCV库中的相关函数,对预处理后的人脸图像进行人脸检测和特征提取操作。
根据选定的算法,提取出人脸图像的特征信息,并存储起来供后续的识别匹配使用。
5. 识别匹配对于待识别的人脸图像,同样进行与第四步相同的人脸检测和特征提取操作。
然后将提取到的特征信息与存储的人脸数据库中的信息进行匹配,找出最相似的结果。
人脸识别技术的研究现状与发展趋势

人脸识别技术的研究现状与发展趋势概述人脸识别技术是一种通过对人脸图像或视频进行分析和比对,判断出人脸身份的技术。
这项技术在近年来取得了显著的突破,并被广泛应用于安全领域、人机交互、金融支付、社交娱乐等众多领域。
本文将介绍人脸识别技术的研究现状以及其发展趋势。
研究现状人脸识别技术在过去几十年中得到了快速发展,如今已成为计算机视觉领域的热门研究方向。
以下是一些目前人脸识别技术的研究现状:1. 特征提取与匹配算法特征提取与匹配算法是人脸识别技术的核心。
在特征提取方面,研究者广泛应用了图像处理和机器学习等技术,如主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA)、局部二值模式(LBP)等。
这些算法能够有效地提取出人脸的关键特征,为后续的比对工作提供支持。
2. 深度学习在人脸识别中的应用近年来,深度学习技术的快速发展为人脸识别带来了新的突破。
通过深度神经网络的训练,可以自动学习到更具判别性的人脸特征表示,提高了人脸识别的准确度和鲁棒性。
卷积神经网络(CNN)在人脸识别中得到了广泛应用,例如通过使用一系列卷积层、池化层和全连接层,能够直接从原始图像中提取出重要的特征。
3. 三维人脸识别传统的人脸识别技术主要基于二维图像,对于角度、光线和表情的变化比较敏感。
而三维人脸识别技术通过获取人脸的深度信息,能够克服这些限制,提高了识别的准确性和可靠性。
通过利用激光扫描仪或结构光相机等设备,可以获取到更加丰富和准确的人脸几何形状信息。
发展趋势人脸识别技术在未来的发展中有着广阔的应用前景,以下是一些发展趋势:1. 高精度与高速度随着硬件技术的不断进步,人脸识别系统将能够实现更高的识别精度和处理速度。
新的算法和硬件架构的引入将进一步提高人脸识别系统的性能,使其能够在更广泛的领域得到应用。
2. 多模态融合人脸识别技术通常是基于可见光图像进行的,然而可见光图像往往受到环境光线的干扰。
为了提高识别的鲁棒性,未来的发展趋势之一是将多模态信息融合到人脸识别系统中,例如红外图像、热能图像等,以增强识别的准确性和稳定性。
游戏人脸识别解决方案(3篇)

第1篇随着科技的发展,人脸识别技术在各个领域得到了广泛应用,尤其在游戏行业,人脸识别技术为游戏提供了新的互动体验。
本文将针对游戏人脸识别解决方案进行详细阐述,包括技术原理、应用场景、解决方案及其优势。
一、技术原理1. 人脸检测人脸检测是人脸识别的基础,通过对图像进行预处理,提取出人脸区域。
常用的方法有基于传统图像处理的方法、基于深度学习的方法和基于多尺度特征的方法等。
2. 人脸关键点定位在人脸检测的基础上,进一步对人脸关键点进行定位,如眼睛、鼻子、嘴巴等。
关键点定位的准确性直接影响到人脸识别的精度。
3. 人脸特征提取人脸特征提取是人脸识别的核心环节,通过提取人脸的纹理、形状、光照等特征,构建人脸特征向量。
常用的特征提取方法有LBP(局部二值模式)、HOG(直方图梯度方向)、Eigenface、Fisherface、LBP-SURF等。
4. 人脸比对将待识别的人脸与数据库中的人脸特征进行比对,根据相似度判断是否为同一人。
常用的比对算法有欧氏距离、余弦相似度、加权余弦相似度等。
二、应用场景1. 游戏角色定制用户可以通过人脸识别技术,将自己的面部特征映射到游戏角色身上,实现个性化角色定制。
用户在游戏中扮演的角色将更加贴近自己,提升游戏体验。
2. 游戏社交互动人脸识别技术可以应用于游戏社交场景,如好友识别、情侣匹配等。
用户可以通过人脸识别快速找到自己的好友,实现实时互动。
3. 游戏安全认证人脸识别技术可以应用于游戏账号安全认证,提高账号安全性。
用户在登录游戏时,需要通过人脸识别验证身份,防止他人冒用账号。
4. 游戏场景互动人脸识别技术可以应用于游戏场景互动,如NPC(非玩家角色)识别、表情识别等。
NPC可以根据玩家的面部表情进行互动,提高游戏沉浸感。
5. 游戏营销推广人脸识别技术可以应用于游戏营销推广,如虚拟形象代言、人脸海报等。
通过用户的人脸识别,生成个性化游戏海报,提高用户参与度。
三、解决方案1. 硬件设备游戏人脸识别解决方案需要高性能的硬件设备支持,包括摄像头、处理器等。
人脸识别系统介绍.ppt

人脸识别系统—系统特点
人脸具有唯一性和不易被复制的良好特性,为门禁的身份鉴别提供了必要的前提,有如下特点 :
非强制性
无需用户专门配合,几乎可以在无 感知的状态下就可获取人脸图像
并发性
实际应用时,可以进行多个人脸的 分拣、判断及识别
非接触性
用户不需要和设备直接接触就能获 取人脸图像
视觉特性
符合人们的认知习惯,有“以貌识 人” 的视觉特性
第二章
? 市场分析 ? 系统架构 ? 系统适用场景 ? 系统主要技术指标 ? 系统功能
第三章
? 产品技术指标 ? 系统配置 ? 工程施工方案 ? 常见问题 ? 异常状况处理
人脸识别系统--工作原理
工作原理
人脸识别门禁工作原理 先进行人员 图像采集 ,从视频流中或图像中检测人脸和 定位人脸 ,并对图像进行噪 声过滤等 预处理 ,然后完成人脸 特征提取 ,输出识别的人脸特征点结果跟门禁系统 中的人脸资料库比对,符合则认证成功,允许通行
人脸识别系统—主流算法
主流算法
特征点算法, 是当前人脸识别门禁主流算法之一,表征特征利用人脸图像的灰度信息,通 过一些算法提取全局或局部特征(通常提取约 100个特征点) 即根据输入的人脸图像,自动定位出面部关键特征点,如眼睛、鼻尖、嘴角点、眉毛以及 人脸各部件轮廓点等,如下图所示
人脸识别系统—系统主要技术指标
1
98
2
10000
3
1
4
0.1
人脸识别率
人脸注册数量
识别响应时间
环境照度适应
核心技术指标之一,通常 核心技术指标之一,通常 核心技术指标之一,通常 核心技术指标之一,要求
要求高于98%以上
要求10000以上
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人脸识别系统的原理与发展一、引言人脸识别系统以人脸识别技术为核心,是一项新兴的生物识别技术,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,具有广阔的发展前景。
2012年4月,铁路部门宣布车站安检区域将安装用于身份识别的高科技安检系统人脸识别系统;可以对人脸明暗侦测,自动调整动态曝光补偿,人脸追踪侦测,自动调整影像放大;二、概述人脸识别系统概述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。
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(语音)、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、虹膜识别、视网膜识别、语音识别(用语音识别可以进行身份识别,也可以进行语音内容的识别,只有前者属于生物特征识别技术)、体形识别、键盘敲击识别、签字识别等。
人脸识别系统功能模块人脸捕获与跟踪功能:人脸捕获是指在一幅图像或视频流的一帧中检测出人像并将人像从背景中分离出来,并自动地将其保存。
人像跟踪是指利用人像捕获技术,当指定的人像在摄像头拍摄的范围内移动时自动地对其进行跟踪。
人脸识别比对:人脸识别分核实式和搜索式二种比对模式。
核实式是对指将捕获得到的人像或是指定的人像与数据库中已登记的某一对像作比对核实确定其是否为同一人。
搜索式的比对是指,从数据库中已登记的所有人像中搜索查找是否有指定的人像存在。
人脸的建模与检索:可以将登记入库的人像数据进行建模提取人脸的特征,并将其生成人脸模板(人脸特征文件)保存到数据库中。
在进行人脸搜索时(搜索式),将指定的人像进行建模,再将其与数据库中的所有人的模板相比对识别,最终将根据所比对的相似值列出最相似的人员列表。
真人鉴别功能:系统可以识别得出摄像头前的人是一个真正的人还是一幅照片。
以此杜绝使用者用照片作假。
此项技术需要使用者作脸部表情的配合动作。
图像质量检测:图像质量的好坏直接影响到识别的效果,图像质量的检测功能能对即将进行比对的照片进行图像质量评估,并给出相应的建议值来辅助识别。
人脸识别系统识别优势慧眼人脸识别考勤机人脸识别的优势在于其自然性和不被被测个体察觉的特点。
所谓自然性,是指该识别方式同人类(甚至其他生物)进行个体识别时所利用的生物特征相同。
例如人脸识别,人类也是通过观察比较人脸区分和确认身份的,另外具有自然性的识别还有语音识别、体形识别等,而指纹识别、虹膜识别等都不具有自然性,因为人类或者其他生物并不通过此类生物特征区别个体。
不被察觉的特点对于一种识别方法也很重要,这会使该识别方法不令人反感,并且因为不容易引起人的注意而不容易被欺骗。
人脸识别具有这方面的特点,它完全利用可见光获取人脸图像信息,而不同于指纹识别或者虹膜识别,需要利用电子压力传感器采集指纹,或者利用红外线采集虹膜图像,这些特殊的采集方式很容易被人察觉,从而更有可能被伪装欺骗。
人脸识别系统识别特点人脸识别虽然人脸识别有很多其他识别无法比拟的优点,但是它本身也存在许多困难。
人脸识别被认为是生物特征识别领域甚至人工智能领域最困难的研究课题之一。
人脸识别的困难主要是人脸作为生物特征的特点所带来的。
人脸在视觉上的特点是。
第一、不同个体之间的区别不大,所有的人脸的结构都相似,甚至人脸器官的结构外形都很相似。
这样的特点对于利用人脸进行定位是有利的,但是对于利用人脸区分人类个体是不利的。
第二、人脸的外形很不稳定,人可以通过脸部的变化产生很多表情,而在不同观察角度,人脸的视觉图像也相差很大,另外,人脸识别还受光照条件(例如白天和夜晚,室内和室外等)、人脸的很多遮盖物(例如口罩、墨镜、头发、胡须等)、年龄等多方面因素的影响。
在人脸识别中,第一类的变化是应该放大而作为区分个体的标准的,而第二类的变化应该消除,因为它们可以代表同一个个体。
通常称第一类变化为类间变化(inter-class difference),而称第二类变化为类内变化(intra-class difference)。
对于人脸,类内变化往往大于类间变化,从而使在受类内变化干扰的情况下利用类间变化区分个体变得异常困难。
人脸识别系统身份识别慧眼人脸识别考勤机视频监控正在快速普及,众多的视频监控应用迫切需要一种远距离、用户非配合状态下的快速身份识别技术,以求远距离快速确认人员身份,实现智能预警。
人脸识别技术无疑是最佳的选择,采用快速人脸检测技术可以从监控视频图象中实时查找人脸,并与人脸数据库进行实时比对,从而实现快速身份识别。
但近距离人脸识别技术对用户的种种限制使得其在视频监控中难以使用。
面向视频监控的远距离人脸识别技术在强劲的需求带动下应运而生。
由于视频监控摄像机距离目标较远且用户处于非配合的运动状态,使得采集质量好的人脸图像比较困难,极易产生运动模糊,所采集图像的质量远低于近距离配合状态下获取的人脸图像;同时由于用户处于非配合的运动状态,活动更自由,侧脸和背对摄像机的概率大大增加,这就给人脸检测、人脸跟踪、人脸对比识别带来相当大的困难;此外。
监控场景中通常会有多人同时出现,身体容易相互遮挡,给身份关联带来一定的困难,且系统还需要对每一个人保持跟踪识别,这一系列因素导致面向视频监控的远距离人脸识别难度非常大。
经过长期持续的研究探索,在视频监控人脸识别技术上取得重大阶段性进展,使得把人脸识别技术应用在视频监控上成为可能。
相对于近红外人脸识别技术,可见光人脸识别会受到光线变化的影响和照片视频的攻击,但另一方因其可以很方便的与现有各种普通监控摄像头联系,不需要专用的红外摄像头,所以在与传统监控相结合,乃至升级都比较方便。
但其自身局限性也决定了其识别准确率远不及近红外技术,所以建议开发者使用在辅助人工之场合,例如人脸监控,VIP通道等。
人脸识别系统基本方法人脸识别的方法很多,主要的人脸识别方法有:(1)几何特征的人脸识别方法:几何特征可以是眼、鼻、嘴等的形状和它们之间的几何关系(如相互之间的距离)。
这些算法识别速度快,需要的内存小,但识别率较低。
(2)基于特征脸(PCA)的人脸识别方法:特征脸方法是基于KL变换的人脸识别方法,KL 变换是图像压缩的一种最优正交变换。
高维的图像空间经过KL变换后得到一组新的正交基,保留其中重要的正交基,由这些基可以张成低维线性空间。
如果假设人脸在这些低维线性空间的投影具有可分性,就可以将这些投影用作识别的特征矢量,这就是特征脸方法的基本思想。
这些方法需要较多的训练样本,而且完全是基于图像灰度的统计特性的。
目前有一些改进型的特征脸方法。
(3)神经网络的人脸识别方法:神经网络的输入可以是降低分辨率的人脸图像、局部区域的自相关函数、局部纹理的二阶矩等。
这类方法同样需要较多的样本进行训练,而在许多应用中,样本数量是很有限的。
(4)弹性图匹配的人脸识别方法:弹性图匹配法在二维的空间中定义了一种对于通常的人脸变形具有一定的不变性的距离,并采用属性拓扑图来代表人脸,拓扑图的任一顶点均包含一特征向量,用来记录人脸在该顶点位置附近的信息。
该方法结合了灰度特性和几何因素,在比对时可以允许图像存在弹性形变,在克服表情变化对识别的影响方面收到了较好的效果,同时对于单个人也不再需要多个样本进行训练。
(5)线段Hausdorff 距离(LHD) 的人脸识别方法:心理学的研究表明,人类在识别轮廓图(比如漫画)的速度和准确度上丝毫不比识别灰度图差。
LHD是基于从人脸灰度图像中提取出来的线段图的,它定义的是两个线段集之间的距离,与众不同的是,LHD并不建立不同线段集之间线段的一一对应关系,因此它更能适应线段图之间的微小变化。
实验结果表明,LHD 在不同光照条件下和不同姿态情况下都有非常出色的表现,但是它在大表情的情况下识别效果不好。
(6)支持向量机(SVM) 的人脸识别方法:近年来,支持向量机是统计模式识别领域的一个新的热点,它试图使得学习机在经验风险和泛化能力上达到一种妥协,从而提高学习机的性能。
支持向量机主要解决的是一个2分类问题,它的基本思想是试图把一个低维的线性不可分的问题转化成一个高维的线性可分的问题。
通常的实验结果表明SVM有较好的识别率,但是它需要大量的训练样本(每类300个),这在实际应用中往往是不现实的。
而且支持向量机训练时间长,方法实现复杂,该函数的取法没有统一的理论。
人脸识别系统技术细节一般来说,人脸识别系统包括图像摄取、人脸定位、图像预处理、以及人脸识别(身份确认或者身份查找)。
系统输入一般是一张或者一系列含有未确定身份的人脸图像,以及人脸数据库中的若干已知身份的人脸图象或者相应的编码,而其输出则是一系列相似度得分,表明待识别的人脸的身份。
目前人脸识别的算法可以分类为:基于人脸特征点的识别算法(Feature-based recognition algorithms)。
基于整幅人脸图像的识别算法(Appearance-based recognition algorithms)。
基于模板的识别算法(Template-based recognition algorithms)。
利用神经网络进行识别的算法(Recognition algorithms using neural network)。
人脸识别系统用途人脸识别系统其实是台特殊的摄像机,判断速度相当快,只需要0.01秒左右,由于利用的是人体骨骼的识别技术,所以即使易容改装,也难以蒙过它的眼睛。
而且“人脸识别系统”具有存储功能,只要把一些具有潜在危险性的“重点人物”的“脸部特写”输入存储系统,重点人物如擅自闯关,就会在0.01秒之内被揪出来,同时向其他安保中心“报警”。
另外,某些重要区域如控制中心只允许特定身份的工作人员进出,这时候面部档案信息未被系统存储的所有人全都会被拒之门外。
与此前的指纹识别系统相比,人脸识别系统有很多的改进。
指纹技术的使用寿命不如人脸识别系统,使用成本也高于人脸识别系统。
由于沾水、沾汗、沾灰,还有传感器只能在室内使用等原因,指纹识别系统在露天户外使用的可能性很小。
而用于人脸识别的摄像机一天24小时都可工作,第一它不侵犯人权,第二它是很安全的,无论室内还是户外均可使用。
人脸识别系统意味着每个人的脸上都贴着名字,外人看不见,但监控系统能看得见。
包括外国人,从踏入中国的一瞬间,他的图像和个人资料就会进入电脑的控制中心,不管在什么地方出现,都可认出此人。
而且被观察的人不知道有设备在监视他,起到了科技奥运、文明奥运的功能。