[人臉,技術(shù)應(yīng)用,熱點(diǎn)]人臉信息技術(shù)應(yīng)用新熱點(diǎn)淺析

1、人臉信息技術(shù)應(yīng)用新熱點(diǎn)淺析摘要：用機(jī)器進(jìn)行人臉圖像處理的研究至今已經(jīng)有四十多年的歷史了。在此期間，人們 提出了許多具備一定應(yīng)用前景的算法，商業(yè)市場(chǎng)上也出現(xiàn)了許多有實(shí)用價(jià)值的產(chǎn)品。本文分 為三個(gè)部分，第一部分簡(jiǎn)要介紹人臉信息技術(shù)的相關(guān)背景知識(shí)；第二部分簡(jiǎn)單分析人臉信息 技術(shù)專(zhuān)利申請(qǐng)的整體情況：第三部分對(duì)近年來(lái)人臉信息技術(shù)的主要應(yīng)用熱點(diǎn)進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：人臉：圖像處理；算法：專(zhuān)利1人臉信息技術(shù)所謂的人臉信息技術(shù)主要包括人臉檢測(cè)和人臉識(shí)別兩大部分。1.1人臉檢測(cè)人臉檢測(cè)是指在圖像上檢測(cè)人臉是否存在，若有則應(yīng)判斷出人臉的位置及大小。在各種 應(yīng)用的推動(dòng)下，進(jìn)入上個(gè)世紀(jì)九十年代后，人臉檢測(cè)技術(shù)逐漸得到了各

2、國(guó)研究人員的重視， 各種更加有效的算法不斷提出。這十幾年的發(fā)展歷程大致可分為兩個(gè)階段：1999年以前，基 于各類(lèi)知識(shí)特征的方法是主導(dǎo)，這類(lèi)方法直觀易懂、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但最大的問(wèn)題是魯棒性不強(qiáng)； 1999年以后，基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的算法占據(jù)了主流地位，隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、SVM、概率模型等算法 的提出，基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的算法在魯棒性上得到了很大提高，效率上也可基本滿(mǎn)足實(shí)時(shí)應(yīng)用的 需要。隨著相關(guān)研究的深入，人臉檢測(cè)技術(shù)在可控環(huán)境下(光照均勻、姿態(tài)端正、背景簡(jiǎn)單)， 已能獲得可供實(shí)用的檢測(cè)率。計(jì)算機(jī)人臉識(shí)別技術(shù)是一門(mén)應(yīng)用技術(shù)，它涵蓋信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、 模式識(shí)別等多門(mén)學(xué)科的理論知識(shí)。由于計(jì)算機(jī)人臉識(shí)別技

3、術(shù)的核心內(nèi)容是由已知人臉來(lái)確定 未知人臉的歸屬問(wèn)題，因此，它更應(yīng)該認(rèn)為是模式識(shí)別的范疇。它基本上可分為兩個(gè)方面：一是回答“是不是某人？ ”的問(wèn)題，它是給定一幅待識(shí)別人臉圖像，判別它是否是某 人的問(wèn)題，也就是通常所說(shuō)的身份驗(yàn)證(A uthentication),它是個(gè)“ 一對(duì)一”的兩類(lèi) 分類(lèi)問(wèn)題：另一個(gè)是回答“是誰(shuí)？ ”的問(wèn)題，它是給定一幅待識(shí)別人臉圖像，判斷它是誰(shuí)的問(wèn) 題，通常所說(shuō)的人臉識(shí)別就是個(gè)“ 一對(duì)多”的分類(lèi)問(wèn)題。對(duì)計(jì)算機(jī)人臉識(shí)別方法的研究主要有兩大方向：一是基于人臉圖像部件特征的識(shí)別方法：二是基于人臉圖像整體特征的識(shí)別方法。主要包括基于特征臉的識(shí)別，基于最佳鑒別矢 量集的人臉識(shí)別，基于

4、Bayesian臉的人臉識(shí)別，基于傅里葉不變特征的人臉識(shí)別，基于彈性 圖匹配的人臉識(shí)別以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識(shí)別等。近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，移動(dòng)終端設(shè)備、交互式家庭影音設(shè)備的不斷升級(jí) 換代，人臉信息技術(shù)有了更為廣闊的應(yīng)用平臺(tái)和創(chuàng)新空間。2人臉信息技術(shù)專(zhuān)利的整體分析全球?qū)＠暾?qǐng)量趨勢(shì)：根據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，隨著以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為代表的計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了大量的，各 種形式的人機(jī)交互技術(shù)，而許多的人機(jī)交互技術(shù)正是基于人臉信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，因此人臉信 息技術(shù)的應(yīng)用必將越來(lái)越廣，對(duì)該技術(shù)的研發(fā)將保持持續(xù)的熱度，該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量也將 繼續(xù)保持穩(wěn)步增長(zhǎng)的狀態(tài)。3人臉信息技術(shù)專(zhuān)利應(yīng)用新熱點(diǎn)3.1 表情

5、識(shí)別在算法層而，主要是在檢測(cè)到的人臉基礎(chǔ)上，對(duì)人臉進(jìn)行特征提取，得到反映表情特征 的關(guān)鍵信息，對(duì)得到的表情特征向量進(jìn)行分類(lèi)，從而得到所屬表情類(lèi)別。在應(yīng)用層面，典型 的表情識(shí)別技術(shù)應(yīng)用如下：以申請(qǐng)CN201310059339為例（發(fā)明名稱(chēng)：圖像處理設(shè)備和方法以及程序，申請(qǐng)人：索尼 公司），該圖像處理設(shè)備包括臉部檢測(cè)單元，所述臉部檢測(cè)單元根據(jù)輸入圖像檢測(cè)臉部；評(píng)估 值計(jì)算單元，所述評(píng)估值計(jì)算單元針對(duì)由臉部檢測(cè)單元檢測(cè)到的臉部的每一種臉部表情計(jì)算 表示臉部表情的程度的評(píng)估值：和控制單元，所述控制單元基于由臉部檢測(cè)單元檢測(cè)到的臉 部的每一種臉部表情的人的數(shù)量和由評(píng)估值計(jì)算單元計(jì)算出的臉部的每一種臉部表

6、情的評(píng)估 值，改變用于提取圖像的基準(zhǔn)，從而容易地提取包括少數(shù)人具有的臉部表情的圖像,本申請(qǐng) 主要解決的問(wèn)題為，即使當(dāng)多個(gè)被圖像捕捉的人的臉部表情不同時(shí)也獲得具有高滿(mǎn)意程度的 圖像。身份分組是通過(guò)提取到的人臉特征信息，根據(jù)特征信息得到到對(duì)應(yīng)的身份分組，在此基 礎(chǔ)上再提供進(jìn)一步的應(yīng)用服務(wù)。以申請(qǐng)CN 201210318981為例（發(fā)明名稱(chēng)：以言語(yǔ)方式進(jìn)行交流的面部響應(yīng)電視設(shè)備， 申請(qǐng)人：索尼公司），本發(fā)明所教導(dǎo)的電視設(shè)備以個(gè)性化的會(huì)話方式與用戶(hù)進(jìn)行言語(yǔ)交流。該 交流是響應(yīng)于攝像機(jī)收集的圖像信息進(jìn)行的，其中，該攝像機(jī)與電視中執(zhí)行圖像處理（例如， 包括而部辨認(rèn)）以識(shí)別靠近電視的個(gè)人觀看者和觀看者群組的

7、計(jì)算機(jī)相連接。該系統(tǒng)不僅確 定人是否位于電視裝置附近，而且實(shí)際上對(duì)這些人的身份進(jìn)行確定，并且交互地利用此信息 來(lái)生成個(gè)性化的言語(yǔ)輸出。3.3 基于人臉位置進(jìn)行圖像裁剪以申請(qǐng)CN201410003848為例（發(fā)明名稱(chēng)：用于在具有相機(jī)的裝置中處理圖像的設(shè)備和方 法，申請(qǐng)人：三星電子株式會(huì)社），本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N當(dāng)使用具有相機(jī)的便攜式終端或相機(jī)裝置進(jìn)行拍攝時(shí)通過(guò)識(shí)別人的臉部區(qū)域并以識(shí)別的臉部區(qū)域?yàn)橹行脑O(shè)置裁剪區(qū)域來(lái)裁剪人物照片 的設(shè)備和方法。本申請(qǐng)還提供了一種在照片中包括多于一人的情況下，通過(guò)設(shè)置裁剪區(qū)域來(lái) 裁剪照片，從而每個(gè)人的臉包括在裁剪區(qū)域中的設(shè)備和方法。3.4 根據(jù)人臉位置確定人體其他部分的位置

8、及姿勢(shì)由于人臉特性相對(duì)于身體其他部位更為突出，更易于檢測(cè)，因此在圖像中檢測(cè)到人臉后， 可以根據(jù)人臉與身體其他部位的位置關(guān)系，確定人體其他部位的位置及姿勢(shì)。具體應(yīng)用示例如下：以申請(qǐng)CN 201210318981為例（發(fā)明名稱(chēng)：以言語(yǔ)方式進(jìn)行交流的面部響應(yīng)電視設(shè)備， 申請(qǐng)人:索尼公司），通過(guò)檢測(cè)圖像的而部區(qū)域、根據(jù)面部區(qū)域的位置設(shè)置至少一個(gè)動(dòng)作區(qū)域、 將與至少一個(gè)動(dòng)作區(qū)域相對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)與檢測(cè)信息進(jìn)行比較以便確定是否已經(jīng)執(zhí)行預(yù)定動(dòng) 作、以及當(dāng)確定已經(jīng)執(zhí)行預(yù)定動(dòng)作以及接收合作控制信息時(shí)基于合作控制信息而實(shí)行預(yù)定處 理，實(shí)施設(shè)備以及方法。本申請(qǐng)?zhí)峁┑姆椒?，先?duì)人臉進(jìn)行檢測(cè)，在檢測(cè)到人臉位置的基礎(chǔ) 上，

9、再確定如人手之類(lèi)的其他身體部位的位置，從而降低目標(biāo)識(shí)別的計(jì)算量。4結(jié)語(yǔ)眾所周知，近幾年來(lái)，索尼與三星電子在核心產(chǎn)品線上發(fā)展戰(zhàn)略各有側(cè)重，相對(duì)于三星 電子在移動(dòng)終端設(shè)備方面表現(xiàn)出的強(qiáng)勁勢(shì)頭，索尼的核心產(chǎn)品線更廣泛，包括數(shù)碼相機(jī)，游 戲機(jī)，影音產(chǎn)品等。而無(wú)論是移動(dòng)終端設(shè)備，數(shù)碼相機(jī)還是游戲機(jī)，人臉信息技術(shù)都得以廣 泛的應(yīng)用，人臉信息技術(shù)出現(xiàn)的新熱點(diǎn)，一定程度上反映了兩家公司在產(chǎn)品線研發(fā)布局上的 思路。對(duì)于上述幾種新熱點(diǎn)應(yīng)用方向，筆者比較了兩家公司在DWPI庫(kù)中關(guān)于各方向的申請(qǐng) 量，從相關(guān)數(shù)據(jù)中不難發(fā)現(xiàn)，索尼和三星電子兩家公司對(duì)于上述熱點(diǎn)技術(shù)的側(cè)重還是略有不 同，索尼公司在涉及圖像運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方面申請(qǐng)量更大，而三星公司在表情識(shí)別方面的申請(qǐng)更多。 筆者認(rèn)為，這也從側(cè)面反映出兩家公司的研發(fā)重點(diǎn)，由于索尼公司在數(shù)碼相機(jī)和游戲機(jī)方而 的表現(xiàn)更為突出，相應(yīng)地，在這兩種產(chǎn)品上應(yīng)用較多的運(yùn)動(dòng)