人臉識(shí)別技術(shù)

1、人臉識(shí)別技術(shù)圖像工程1/17人臉識(shí)別技術(shù)概論P(yáng)ART 12/17技術(shù)介紹人臉識(shí)別技術(shù)是基于人臉部特征，對(duì)輸入人臉圖像或者視頻流 . 首先判斷其是否存在人臉 , 假如存在人臉，則深入給出每個(gè)臉位置、大小和各個(gè)主要面部器官位置信息。并依據(jù)這些信息，深入提取每個(gè)人臉中所蘊(yùn)涵身份特征，并將其與已知人臉進(jìn)行對(duì)比，從而識(shí)別每個(gè)人臉身份。廣義人臉識(shí)別實(shí)際包含構(gòu)建人臉識(shí)別系統(tǒng)一系列相關(guān)技術(shù)，包含人臉圖像采集、人臉定位、人臉識(shí)別預(yù)處理、身份確認(rèn)以及身份查找等；而狹義人臉識(shí)別特指經(jīng)過(guò)人臉進(jìn)行身份確認(rèn)或者身份查找技術(shù)或系統(tǒng)。生物特征識(shí)別技術(shù)所研究生物特征包含臉、指紋、手掌紋、虹膜、視網(wǎng)膜、聲音（語(yǔ)音）、體形、個(gè)人習(xí)

2、慣（比如敲擊鍵盤力度和頻率、簽字）等，對(duì)應(yīng)識(shí)別技術(shù)就有些人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、掌紋識(shí)別、虹膜識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別（用語(yǔ)音識(shí)別能夠進(jìn)行身份識(shí)別，也能夠進(jìn)行語(yǔ)音內(nèi)容識(shí)別，只有前者屬于生物特征識(shí)別技術(shù)）、體形識(shí)別、鍵盤敲擊識(shí)別、簽字識(shí)別等。3/17技術(shù)原理人臉識(shí)別技術(shù)包含三個(gè)部分：人臉檢測(cè)、人臉追蹤以及人臉對(duì)比。人臉識(shí)別技術(shù)識(shí)別過(guò)程普通分三步：首先建立人臉面像檔案。即用攝像機(jī)采集單位人員人臉面像文件 獲取他們照片形成面像文件，并將這些面像文件生成面紋(Faceprint)編碼貯存起來(lái)。獲取當(dāng)前人體面像。即用攝像機(jī)捕捉當(dāng)前出入人員面像，或取照片輸入，并將當(dāng)前面像文件生成面紋編碼。用當(dāng)前面紋編碼與檔

3、案庫(kù)存比對(duì)。即將當(dāng)前面像面紋編碼與檔案庫(kù)存中面紋編碼進(jìn)行檢索比對(duì)。4/17技術(shù)現(xiàn)實(shí)狀況PART 25/17國(guó)內(nèi)人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)程人臉識(shí)別技術(shù)研究開始于20世紀(jì)60年代末期。20世紀(jì)90年代后期以來(lái)，一些商業(yè)性人臉識(shí)別系統(tǒng)逐步進(jìn)入市場(chǎng)，不過(guò)，這些技術(shù)和系統(tǒng)離實(shí)用化都有一定距離，性能和準(zhǔn)確率有待提升。近日，香港漢字大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家們研發(fā)出世界上最準(zhǔn)確面部識(shí)別軟件，在測(cè)試中這種程序到達(dá)了近乎完美準(zhǔn)確度，可能為公共安全技術(shù)領(lǐng)域帶來(lái)顛覆性革新。這種創(chuàng)紀(jì)錄軟件由香港漢字大學(xué)湯曉鷗教授及其團(tuán)體研發(fā)，在測(cè)試中到達(dá)99.15%識(shí)別準(zhǔn)確率，勝過(guò)當(dāng)前全部同類軟件，甚至高出人類本身97.53%識(shí)別準(zhǔn)確率。在測(cè)試中，這種

4、程序能夠從數(shù)千張照片中準(zhǔn)確辨識(shí)出同一個(gè)人兩張照片，而且不會(huì)受到光線、化裝、攝像角度等原因影響。監(jiān)控?cái)z像頭已經(jīng)成為維護(hù)公共安全有力工具，經(jīng)過(guò)它能夠監(jiān)視大量人群并尋找潛在危險(xiǎn)，不過(guò)想要非常準(zhǔn)確地識(shí)別嫌疑人或者發(fā)覺危險(xiǎn)行為依然如同大海撈針一樣困難。經(jīng)過(guò)不停完善，這種軟件將幫助執(zhí)法機(jī)關(guān)或者安全機(jī)構(gòu)在成千上萬(wàn)人群中尋找個(gè)體，而且還會(huì)經(jīng)過(guò)解讀面部表情及早預(yù)測(cè)暴力行為。6/17國(guó)外人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)程英國(guó)警方測(cè)試世界最快人臉識(shí)別技術(shù)：英國(guó)現(xiàn)有超出六百萬(wàn)個(gè)閉路電視攝像頭同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，這使英國(guó)成了最受“關(guān)注”國(guó)家。這些攝像頭是用來(lái)維護(hù)正義“眼睛”，然而英國(guó)警方并不滿足于現(xiàn)實(shí)狀況。萊斯特郡警方確認(rèn)其將成為英國(guó)首個(gè)測(cè)試NE

5、C企業(yè)NeoFace人臉識(shí)別技術(shù)警局，他們希望利用此技術(shù)徹底改變追蹤罪犯方式，從而提升效率。該軟件尤其之處于于它能夠經(jīng)過(guò)監(jiān)控探頭同時(shí)追蹤成千上萬(wàn)張面孔，并實(shí)時(shí)與數(shù)據(jù)庫(kù)中9萬(wàn)張照片進(jìn)行比對(duì)，而這些動(dòng)作在幾秒鐘內(nèi)就能完成。7/17人臉識(shí)別在生活中實(shí)例PART 38/17IPhone X人臉識(shí)別系統(tǒng)IPone X增添一項(xiàng)新功效：人臉識(shí)別，其人臉識(shí)別FaceID同我們國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上圖像人臉識(shí)別算法區(qū)分還是非常大，F(xiàn)aceID使用了人臉三維信息來(lái)識(shí)他人臉，其應(yīng)用了結(jié)構(gòu)光技術(shù)原理。結(jié)構(gòu)光示例：1編程讓發(fā)射源產(chǎn)生正弦條紋圖，因?yàn)楹罄m(xù)要利用變形條紋圖獲取相位，而獲取相位算法也有各種，此處采取是四部移相法。因?yàn)檫@里

6、產(chǎn)生四幅相位差pi/2條紋。然后將該四幅條紋分時(shí)投影到被測(cè)物上，采集到以下左邊圖9/17IPhone X人臉識(shí)別系統(tǒng)2相位恢復(fù)。由采集到四幅受調(diào)制條紋圖計(jì)算出被調(diào)制相位，這里得到相位圖示截?cái)嘞辔粓D，因?yàn)樗牟揭葡嗨惴ǖ玫浇Y(jié)果是由反正切函數(shù)計(jì)算所得，因而被限制在-pi,pi之間，也就是每當(dāng)其值超出該范圍，其又會(huì)重新開始。得到相位主值以下列圖所表示：10/17IPhone X人臉識(shí)別系統(tǒng)3上述二者相減得到相位差，該相位差則表征了被測(cè)物相對(duì)參考面高度信息，再帶入相位與高度轉(zhuǎn)化公式，得到以下三維模型。FaceID技術(shù)原理：IPhoneXFaceID硬件設(shè)計(jì)，包含了一個(gè)三維采集系統(tǒng)：紅外相機(jī)、泛光照明燈、

7、環(huán)境光傳感器和點(diǎn)陣投影器：11/17IPhone X人臉識(shí)別系統(tǒng)點(diǎn)陣投影器能在不一樣光照條件下將三萬(wàn)多個(gè)肉眼不可見光電投影在人臉部，繪制出獨(dú)一無(wú)二面譜，由紅外相機(jī)得到面部3D深度信息模型。再結(jié)合前置攝像頭拍攝可見光人臉，將人臉紋理與3D模型經(jīng)過(guò)算法結(jié)合，得到真實(shí)3D人臉圖，經(jīng)過(guò)深度學(xué)習(xí)算法，學(xué)習(xí)三維人臉特征，再進(jìn)行識(shí)別。這么識(shí)別精度自然要比平面人臉識(shí)別精度高。12/17智慧小區(qū)人臉識(shí)別系統(tǒng)深圳市某企業(yè)制作住宅小區(qū)人臉識(shí)別門禁系統(tǒng)（X-Face）：系統(tǒng)原理：首先向每位住戶進(jìn)行人臉信息登記，而且按照其住宅門洞來(lái)劃分該住戶進(jìn)出權(quán)限，當(dāng)住戶要進(jìn)入某個(gè)門時(shí)，需要住戶對(duì)準(zhǔn)人臉識(shí)別門禁機(jī)，設(shè)備會(huì)快速準(zhǔn)確采集

8、人臉信息，之后將讀取人臉信息發(fā)送到后臺(tái)人員權(quán)限管理服務(wù)器，服務(wù)器經(jīng)過(guò)與該人員事先存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中人臉信息進(jìn)行對(duì)比，假如匹配，門鎖會(huì)自動(dòng)開啟，不然該人員無(wú)法進(jìn)入。13/17智慧小區(qū)人臉識(shí)別系統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)圖： 人臉識(shí)別儀：授權(quán)用戶快速識(shí)別，控制進(jìn)出放管理。 交換機(jī)：經(jīng)過(guò)交換機(jī)鏈接小區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。 電控制：電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 開門按鈕：出門可設(shè)置為按按鈕出門。 電源：提供系統(tǒng)運(yùn)作電源和電鎖執(zhí)行結(jié)構(gòu)電源 供 供給。14/17技術(shù)發(fā)展方向PART 415/17發(fā)展前景對(duì)于當(dāng)代商業(yè)來(lái)說(shuō)，大數(shù)據(jù)是一個(gè)不可或缺工具之一，基于大數(shù)據(jù)大規(guī)模人臉?biāo)阉魇侨四樧R(shí)別技術(shù)未來(lái)發(fā)展主要方向。比如，在公安領(lǐng)域能夠利用人臉識(shí)別技術(shù)將大量照片歸類，提升整個(gè)公安信息化水平。伴隨我國(guó)城市化進(jìn)程發(fā)展，城市安全問(wèn)題越發(fā)重視，而人臉識(shí)別技術(shù)是實(shí)現(xiàn)安全城市關(guān)鍵。所以，伴隨智慧城市大規(guī)模建設(shè)，人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用將是未來(lái)新趨勢(shì)。伴隨百姓生活