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五分鐘帶你了解人臉識別技術(shù)主要流程及市場前景

2019年05月10日 11:25智慧城市網(wǎng)點擊量：1934

　　人臉識別，是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識別的一種生物識別技術(shù)。用攝像機(jī)或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進(jìn)而對檢測到的人臉進(jìn)行識別的一系列相關(guān)技術(shù)，通常也叫做人像識別、面部識別。
 
　　廣義的人臉識別實際包括構(gòu)建人臉識別系統(tǒng)的一系列相關(guān)技術(shù)，包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預(yù)處理、身份確認(rèn)以及身份查找等；而狹義的人臉識別特指通過人臉進(jìn)行身份確認(rèn)或者身份查找的技術(shù)或系統(tǒng)。它屬于生物特征識別技術(shù)，是對生物體(一般特指人)本身的生物特征來區(qū)分生物體個體。
 
　　人臉識別的技術(shù)流程
 
　　人臉識別系統(tǒng)主要包括四個組成部分，分別為：人臉圖像采集及檢測、人臉圖像預(yù)處理、人臉圖像特征提取以及匹配與識別。
 
　　1、人臉圖像采集及檢測
 
　　主流的人臉檢測方法基于以上特征采用Adaboost學(xué)習(xí)算法，Adaboost算法是一種用來分類的方法，它把一些比較弱的分類方法合在一起，組合出新的很強(qiáng)的分類方法。
 
　　人臉檢測過程中使用Adaboost算法挑選出一些能代表人臉的矩形特征(弱分類器)，按照加權(quán)投票的方式將弱分類器構(gòu)造為一個強(qiáng)分類器，再將訓(xùn)練得到的若干強(qiáng)分類器串聯(lián)組成一個級聯(lián)結(jié)構(gòu)的層疊分類器，有效地提高分類器的檢測速度。
 
　　2、人臉圖像預(yù)處理
 
　　對于人臉的圖像預(yù)處理是基于人臉檢測結(jié)果，對圖像進(jìn)行處理并終服務(wù)于特征提取的過程。系統(tǒng)獲取的原始圖像由于受到各種條件的限制和隨機(jī)干擾，往往不能直接使用，必須在圖像處理的早期階段對它進(jìn)行灰度校正、噪聲過濾等圖像預(yù)處理。對于人臉圖像而言，其預(yù)處理過程主要包括人臉圖像的光線補(bǔ)償、灰度變換、直方圖均衡化、歸一化、幾何校正、濾波以及銳化等。
 
　　3、人臉圖像特征提取
 
　　人臉識別系統(tǒng)可使用的特征通常分為視覺特征、像素統(tǒng)計特征、人臉圖像變換系數(shù)特征、人臉圖像代數(shù)特征等。人臉特征提取就是針對人臉的某些特征進(jìn)行的。人臉特征提取，也稱人臉表征，它是對人臉進(jìn)行特征建模的過程。人臉特征提取的方法歸納起來分為兩大類：一種是基于知識的表征方法；另外一種是基于代數(shù)特征或統(tǒng)計學(xué)習(xí)的表征方法。
 
　　4、人臉圖像匹配與識別
 
　　提取的人臉圖像的特征數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中存儲的特征模板進(jìn)行搜索匹配，通過設(shè)定一個閾值，當(dāng)相似度超過這一閾值，則把匹配得到的結(jié)果輸出。人臉識別就是將待識別的人臉特征與已得到的人臉特征模板進(jìn)行比較，根據(jù)相似程度對人臉的身份信息進(jìn)行判斷。這一過程又分為兩類：一類是確認(rèn)，是一對一進(jìn)行圖像比較的過程，另一類是辨認(rèn)，是一對多進(jìn)行圖像匹配對比的過程。
 
　　雖然人臉識別技術(shù)早在上世紀(jì)五十年代就被科學(xué)家開始研究，但就目前來看，現(xiàn)有的人臉識別系統(tǒng)在用戶配合、采集條件比較理想的情況下可以取得令人滿意的結(jié)果。但是，在用戶不配合、采集條件不理想的情況下，現(xiàn)有系統(tǒng)的識別率將陡然下降。這就意味當(dāng)今人臉識別技術(shù)依舊有很大的進(jìn)步空間與潛在的市場。
 
　　人臉識別技術(shù)未來發(fā)展前景
 
　　隨著算法和芯片的進(jìn)一步成熟，各廠家集成能力的提升，人臉識別技術(shù)必將在安防的各個領(lǐng)域中得到更加廣泛的應(yīng)用。結(jié)合人臉技術(shù)的研究進(jìn)展，將會呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢：
 
　　(1)隨著芯片價格的下探，人臉識別類產(chǎn)品的價格將會進(jìn)一步下探，人臉識別設(shè)備在整個安防市場中的占比將會越來越高。
 
　　(2)當(dāng)前應(yīng)用場景中，還是需要人員有一定的配合度才能完成人臉識別，*非配合的人臉識別必然會導(dǎo)致識別準(zhǔn)確率的下降。未來隨著關(guān)鍵算法和技術(shù)方案的進(jìn)一步成熟，非配合、無感知的人臉識別產(chǎn)品將會出現(xiàn)，這將會大大提升使用體驗。
 
　　(3)當(dāng)前的人臉識別主要還是二維空間下的人臉識別，紅外+可見光的雙目人臉識別設(shè)備也僅僅是簡單的融合識別方案，還遠(yuǎn)沒有達(dá)到三維立體識別的程度。未來隨著結(jié)構(gòu)光、TOF等深度傳感技術(shù)的進(jìn)一步成熟，三維人臉識別算法和技術(shù)將會出現(xiàn)，在大大地提升人臉識別的準(zhǔn)確性的同時，也將為人臉識別技術(shù)帶來更多的用戶。(作者：縉霄)
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