人脸识别技术及应用

《科技传播》2019·1（下）

113信息科技探索

人脸识别是模式识别的最为典型的一种，通过不同的方式提取人脸的特征信息，将采集到的信息与原有信息进行比较或检验，从而实现对身份的记录验证或对人员进行追踪定位。人脸识别在生活中也有广泛的应用，例如利用人脸追踪定位失踪人员或在逃人员，利用人脸验证识别对人员的身份进行验证等。在最近的一段时间里，利用人脸识别成功寻亲的案例数不胜数，2018年8月29日，海南省救助站利用人脸识别技术与警方的人员信息库结合对比，最终帮助一江苏籍男子找回失散11年的亲人。在种种案例中人脸识别功不可没，发挥的功能也越发强大，人脸识别终将会是一项造福人类 技术。1 人脸识别的特点说明1.1 其他识别方法的特点一般来说，生活中最普遍的人脸识别方式是用人眼直接观察，虽然比较方便，但由于人眼对图像的处理比较慢，而且有自欺的特点，因此观察效率低下，因此这样的方式有一定的局限性。由此多种更智能的识别方式应运而生，如指纹识别，利用每个人指纹的差异，对指纹信息进行录入提取分析，来对身份进行鉴定识别，识别信息较快，目前在手机解锁和打卡签到等方面有较为成功的应用。但是指纹容易受到手指磨损等外界影响，加之信息录入程序略繁琐且能被复制，因此指纹识别的性能还有些不足。同时虹膜识别视网膜识别虽然具备了非接触性的特点，但是采集速度较慢，导致应用较为不便，因此目前应用相对较少。1.2 人脸识别的特点相对于其他识别方法，人脸识别有着显著的优点，首先，它是非接触性识别方式，需要人的配合度较小，这样可以简化识别的运作过程。其次，人脸识别具有并发性，可以同时对多张人脸信息进行采集对比，加快了识别效率。再者，人脸识别具有非强制性，即利用可见光便可完成采集，因此可以在对方不经意间采集信息，增强了信息采集的隐蔽性。但同时，人脸是一个三维非刚性物体，表情、姿态、光源的不同使得同一个人的图像千变万化[1]。随着不同算法的日趋成熟，人脸识别的优势定会日益突显。2 人脸识别的实现过程2.1 采集图像人脸识别系统一般采用外置摄像设备采集图像，例如摄像头、照相机等，有些特殊的场合，甚至会采用红外摄像头或X光机，深度摄像机等获取更加丰富的图像信息。对于人脸识别技术，首先需要将图片或视频中的图像帧提取出来，以为后续识别提供数据。当用户位于拍摄范围内时，采集设备就能够自动开始有序采集图像，在采集的同时，也要求被采集者尽可能提供正面清晰的图像以提高识别的正确率，此外还需要注意被采集图像的完整性和分辨率。2.2 特征提取特征提取是把图像信息转变成一个计算机可以识别的数字信息后，从中寻找判别规律的过程。对采集到的图像进行特征提取是成功匹配的重要条件，特征的选择标准有多种。单一特征不能很好地反映人脸的全部有效信息，尤其在人脸面部有表情变化时，单一特征的分类性能会急剧恶化[2]。2.2.1 基于几何特征的方法这是最早使用的人脸检测和识别方法，该方法作者简介：陈韵霏，蓬莱市第一中学。简述人脸识别技术及应用陈韵霏摘 要 随着各种模式识别方式的发展，用于处理人员身份识别的人脸识别技术也相应得到了很大的发展。基于采集人脸信息，进行验证、检验、追踪的人脸识别技术也在日益成熟，且人脸识别技术具有并发性、非接触性、非强制性等多种优良特点。文章首先分析比较了人脸识别与其他模式识别方式的差异，然后较为详细地介绍了人脸识别实现的3个过程：从使用采集设备采集图像，到运用多种算法进行特征提取，最后再与数据库的信息进行对比。尤其是重点介绍了三种特征提取方式，并分析比较了各自的优缺点。接着列举了人脸识别在实际生活中的应用：人脸追踪、人脸检索、人脸验证。最后总结了人脸识别的发展现状以及未来的发展趋势。关键词 人脸识别；特征提取中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2019）227-0113-02DOI:10.16607/ki.1674-6708.2019.02.055《科技传播》

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人脸识别技术的发展与应用

作者：李国鑫

来源：《科技传播》2018年第19期

摘 要 人脸识别技术，是一项新型的生物识别技术，伴随着近些年来计算机技术和光学成像技术的突飞猛进，该技术已经逐步成熟应用于多种场合，例如身份识别、安保支付等。人脸识别技术也是人工智能领域在计算机视觉领域的一项重要应用，通过对其展开深入的研究具有很大的积极意义。文章详细介绍了目前人脸识别技术在国内外的发展情况，并对人脸识别技术实现的3个基本过程——特征提取、建立模型、模型测试进行说明，最后又简述了人脸识别技术在现实场景中的实际应用情况。

关键词 人脸识别；特征提取；模型；人脸检索

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）220-0102-02

人脸识别技术作为生物特征识别领域中一种基于生理特征的识别，是通过计算机提取人脸特征，并根据这些特征进行身份验证的一种技术[ 1 ]。近期，依靠人脸识别进行支付验证的手段已渐渐从实验阶段进入人们的生活，新一代的支付方式伴随着移动互联网的发展，受到越来越多用户的关注。早期，生物的识别方法多以指纹识别，虹膜识别为主，但伴随着各种技术的发展，人脸识别技术已凭借其特有的优势取代其他技术。

同时，更加值得关注的是，人脸识别是人工智能在图像领域的一项重要应用，人工智能技术的发展不断优化着人脸识别的表现，相反，人脸识别的进步也为人工智能的发展带来更多的启发。随着计算机和模式识别技术的发展，人脸识别技术以它应用范围广的特点再次受到人们的重视，成为计算机视觉和模式识别领域的一个热门领域[2]。

1 人脸识别技术的发展

1.1 国内人脸识别技术的发展

我国人脸识别技术的发展起步较晚，最早只是一些研究所和高校会参与到人脸识别的研究中，相应的，在实际应用方面，真正参与的企业也很少。但是，伴随着近些年来，市场对于人脸识别的迫切需求以及国家各个方面对该产业的支持，最重要的是人脸识别在软件硬件方面的不断进步发展，都促使该技术不论在研究还是实际应用中都有了很大的发展。

人脸识别技术的应用场景

人脸识别技术是指通过计算机技术对人脸图像进行分析、特征提取、比对等操作，从而识别出人脸的一种技术。近年来，随着人工智能技术的迅猛发展，人脸识别技术被广泛应用于各个领域，其应用场景日益丰富多样。本文将从公共安全、金融领域、出行交通、教育行业和个人生活等多个角度介绍人脸识别技术的应用场景。

一、公共安全

1.1 边境检查

人脸识别技术在边境检查中可以自动比对旅客的人脸信息与数据库中的信息，从而快速识别出是否存在潜在危险人员，提高安全性和效率。这种应用场景不仅可以用于机场，还可以应用于火车站、港口等场所。

1.2 公共交通站点安全

在公共交通站点，如地铁、火车站等，人脸识别技术可以用于识别闯红灯、逾期乘车、吸烟等违规行为，起到监管和预防作用。

1.3 公共场所监控

人脸识别技术可以应用于各类公共场所的监控系统，通过实时识别人脸，及时发现和报警异常行为，提高社会治安和公共安全。

二、金融领域

2.1 金融支付领域 人脸识别技术可以应用于金融支付领域，如手机支付、自助取款等，通过识别用户的人脸信息，提高支付的安全性和便利性。

2.2 银行身份认证

当用户在银行办理业务时，人脸识别技术可以用于身份认证，识别用户的真实身份，减少身份欺诈等风险。

2.3 金融反欺诈

人脸识别技术可以用于金融反欺诈领域，通过识别用户的人脸特征，及时识别出风险用户，提高金融交易的安全性。

三、出行交通

3.1 机场安检

人脸识别技术可以应用于机场安检环节，通过识别旅客的人脸特征，实现自助安检，提高通关效率和安全性。

3.2 公交车辆、地铁站点乘车

人脸识别技术可以用于公交车辆和地铁站点的乘车系统，通过识别人脸，实现快速刷脸进站和自动扣费，提高出行的便捷度。

3.3 道路交通违规监控

人脸识别技术可以用于识别和追踪交通违规行为，如占道停车、闯红灯等，提高道路的交通效率和治安情况。

四、教育行业 4.1 学生考勤系统

基于人工智能的人脸识别技术研究及应用

前言

随着科技的发展，越来越多的人工智能技术被广泛应用于各个领域中。其中，人脸识别技术是一项热门的应用之一。它的重要性在于，它可以为许多日常生活和工作场景提供便利。本文将介绍基于人工智能的人脸识别技术的研究进展和应用。

一、人脸识别技术的介绍

人脸识别技术是一种基于人工智能的模式识别技术，它旨在将人脸中的主要特征提取出来并进行识别。在实际应用中，人脸识别技术可以用于识别和验证人员身份、智能监控、刑侦和安全防范等方面。

二、人脸识别技术的研究进展

1. 人脸识别技术的发展历程

人脸识别技术的发展历程可以追溯到上个世纪50年代，并在1988年开始被商业化。随着计算机处理速度的提高和机器学习算法的不断改进，人脸识别技术已经取得了重大进展。

2. 人脸识别技术的主要算法

目前，人脸识别技术主要采用的算法包括人工神经网络算法、决策树算法和支持向量机算法等。其中，深度学习算法是目前最火热的一种算法。它可以处理大量复杂的数据，并通过多层神经网络对数据进行分类和识别。

3. 人脸识别技术的关键技术

在实际应用中，人脸识别技术需要面对许多技术难题，如光照、姿态、表情、年龄、人种等方面的干扰。因此，如何解决这些技术问题，成为了人脸识别技术研究的关键之一。现在，许多新型的人脸识别技术正在被开发出来，以解决这些问题。 三、人脸识别技术的应用

1. 人脸识别技术在安防领域中的应用

人脸识别技术已经被广泛应用于安防领域中，如智能门禁、刑侦和巡逻等。使用人脸识别技术可以使安全检查更加高效和准确，同时也可以防止身份欺骗和非法入侵。

2. 人脸识别技术在社会生活中的应用

人脸识别技术不仅可以被应用于安防领域，还可以被应用于社会生活中。比如，在人脸支付、出入校园和自动签到等方面。这种技术可以给社会生活带来重大的便利和效率提高。

3. 人脸识别技术在医疗领域中的应用

人脸识别技术还可以被应用于医疗领域中，如在病人识别、个性化治疗和健康评估等方面。医疗领域中对身份识别和信息管理要求非常高，人脸识别技术正是解决这些问题的绝佳之选。