人臉識別技術研究背景與方法(已修改)
2025-06-18 00:52 本頁面
【正文】 人臉識別技術研究背景與方法1人臉識別技術研究背景 1 3 32 人臉檢測方法 4 4 7 7 8 其他方法 9 111人臉識別技術研究背景在計算機及網絡技術高速發(fā)展的現(xiàn)代社會中，信息安全顯示出前所未有的重要性。身份識別及鑒定是保證系統(tǒng)安全的重要前提，在國家安全、公安、司法、電子商務、電子政務、安全檢查、保安監(jiān)控等應用領域，都需要準確的身份識別及鑒定。目前，個人身份鑒別主要依靠ID卡(如身份證、工作證、智能卡和儲蓄卡等)和密碼等手段，然而這些手段存在攜帶不便、容易遺失、由于使用過多或不當而損壞、密碼易被遺忘和破解等諸多問題。由于技術的發(fā)展，犯罪分子偽造假證件的手段越來越高明，如假身份證、假工作證、假文憑等在現(xiàn)實社會中也不時發(fā)生。在信息界，黑客攻擊別人的計算機系統(tǒng)，破譯計算機口令亦常有之。美國每年在福利發(fā)放、信用卡交易、移動電話以及ATM交易方面由于身份詐騙而造成的經濟損失高達60億美元。因此，目前廣泛使用的依靠證件、個人識別號碼(PIN)、口令等傳統(tǒng)方法來確認個人身份的技術面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，已不能適應現(xiàn)代科技發(fā)展和社會進步的需要。人們希望有一種更加方便可靠的辦法來進行身份鑒別，生物特征識別技術給這一愿望帶來了實現(xiàn)的可能。早在古埃及時人們就開始通過人體生物特征的測量(如人臉、人手等)來鑒別人的身份。在刑偵領域，人們也早已使用最有效的人體生物特征之一—指紋來確定罪犯。人們可能會遺忘或丟失他們的卡片或密碼，但絕不會遺忘或者丟失自己的生物特征，如人臉、指紋、虹膜、掌紋等。因此基于生物特征識別技術的個人身份識別系統(tǒng)具有更好的安全性、可靠性和有效性，正越來越受到人們的重視，并開始進入人們社會生活的各個領域，迎接新時代的挑戰(zhàn)。美國政府在“”事件以后連續(xù)簽署了三個國家安全法案，要求采用生物識別技術。2003年6月，聯(lián)合國國際民用航空組織公布了其生物技術的應用規(guī)劃，將在個人護照中加入生物特征如指紋、虹膜、人臉特征等，并在入境時進行個人身份確認。業(yè)內專家估計，未來5年，我國也將形成近百億元的市場。目前，所有基于生物特征的自動識別系統(tǒng)都有大體相同的工作原理和工作過程。首先是采集樣本，這些樣本可以是人臉圖像、聲音、指紋等。其次是進行特征提取，即提取樣本的某些特征，用某種算法為其分配一個特征代碼，這一代碼被存入數(shù)據庫。最后當需要對某人進行身份鑒定時，再用某種特征匹配算法將存入數(shù)據庫的特征代碼與被識別人的特征相匹配，從而查明其身份。生物特征識別技術是利用人體特有的生理或行為特征來進行身份識別。人的生理特征是與生俱來的，而行為特征通常則是后天習慣養(yǎng)成的。從理論上說，任何人體的生理或行為特征，只要滿足一定要求，如普遍性、唯一性、穩(wěn)定性、取樣方便性、用戶可接受性、樣本防偽性、計算復雜性等條件，都可以用來作為識別個人身份的特征生物特征識別技術可分為基于生理特征的生物識別技術和基于行為特征的生物識別技術。目前，研究比較深入，應用比較廣泛的生物識別技術有:指紋、人臉、人臉溫譜、虹膜、視網膜、手型、聲紋以及簽名等。指紋、人臉、人臉溫譜、虹膜、視網膜和手型為生理特征，聲紋和簽名為行為特征。生物特征的詳細分類如圖1所示。 圖1近年來,人臉檢測已經吸引了更多科研人員的注意。任何人臉處理系統(tǒng)的第一步都是檢測人臉在圖像中的位置。然而,從一幅圖像中檢測人臉是一項極具挑戰(zhàn)性的任務,因為其尺度、位置、方向和位姿都是變化的,面部表情、遮擋和光照條件也是變化的。人臉檢測(Face Detection) 是指在輸入圖像中確定所有人臉(如果存在) 的位置、大小和位姿的過程。人臉檢測作為人臉信息處理中的一項關鍵技術,近年來已成為模式識別與計算機視覺領域內一項受到普遍重視,研究十分活躍的課題。人臉檢測，可以被看作是兩級的識別問題，即圖像區(qū)域被分為“有人臉”和“無人臉”。 人臉檢測技術是少數(shù)試圖識別（而不是抽象的陳述）那些有大量內在變異之類圖像的技術之一。人臉識別或辨認、人臉定位以及人臉追蹤等都與人臉檢測密切相關。人臉定位的目的是確定圖像中人臉的位置。假設一幅圖像中只存在一張臉,則面部特征檢測的目的是檢測特征的存在和位置,如眼睛、鼻子(鼻孔) (眉毛) (嘴) (嘴唇) 耳朵等。人臉識別或辨認是將輸入圖像與數(shù)據庫中的圖像比對,如果存在,報告匹配結果。人臉識別的目的是檢驗輸入圖像中的個體的身份,而人臉追蹤方法是實時地、連續(xù)地估計在圖像序列中的人臉的位置和可能的方向。面部表情識別涉及識別人類的情感狀態(tài)(高興、悲傷、厭惡等) 。很明顯,在任何解決上述問題的自動識別系統(tǒng)中,人臉檢測是第一步。現(xiàn)在有許多和人臉檢測密切相關的問題，面像定位的目的是在假定輸入圖像只包含一張臉的前提下確定這個單一的臉的位置。面部特征檢測的目的是在假設圖像中只包含一個人臉的前提下發(fā)現(xiàn)眼睛、鼻子、鼻孔、眉毛、嘴、嘴唇、耳朵的存在和特征位置。人臉識別和人臉檢測將輸入的圖像（探測器）和數(shù)據庫（圖庫）的數(shù)據做對比，如果有匹配，則報告這些匹配。面像認證的牧師是在輸入圖像中
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