1、人臉識別技術(shù)圖像工程1/17人臉識別技術(shù)概論P(yáng)ART 12/17技術(shù)介紹人臉識別技術(shù)是基于人臉部特征，對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，則深入給出每個臉位置、大小和各個主要面部器官位置信息。并依據(jù)這些信息，深入提取每個人臉中所蘊(yùn)涵身份特征，并將其與已知人臉進(jìn)行對比，從而識別每個人臉身份。廣義人臉識別實(shí)際包含構(gòu)建人臉識別系統(tǒng)一系列相關(guān)技術(shù)，包含人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預(yù)處理、身份確認(rèn)以及身份查找等；而狹義人臉識別特指經(jīng)過人臉進(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（語音）、體形、個人習(xí)

2、慣（比如敲擊鍵盤力度和頻率、簽字）等，對應(yīng)識別技術(shù)就有些人臉識別、指紋識別、掌紋識別、虹膜識別、視網(wǎng)膜識別、語音識別（用語音識別能夠進(jìn)行身份識別，也能夠進(jìn)行語音內(nèi)容識別，只有前者屬于生物特征識別技術(shù)）、體形識別、鍵盤敲擊識別、簽字識別等。3/17技術(shù)原理人臉識別技術(shù)包含三個部分：人臉檢測、人臉追蹤以及人臉對比。人臉識別技術(shù)識別過程普通分三步：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。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、案庫存比對。即將當(dāng)前面像面紋編碼與檔案庫存中面紋編碼進(jìn)行檢索比對。4/17技術(shù)現(xiàn)實(shí)狀況PART 25/17國內(nèi)人臉識別技術(shù)進(jìn)程人臉識別技術(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，一些商業(yè)性人臉識別系統(tǒng)逐步進(jìn)入市場，不過，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)確面部識別軟件，在測試中這種程序到達(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)，在測試中到達(dá)99.15%識別準(zhǔn)確率，勝過當(dāng)前全部同類軟件，甚至高出人類本身97.53%識別準(zhǔn)確率。在測試中，這種

4、程序能夠從數(shù)千張照片中準(zhǔn)確辨識出同一個人兩張照片，而且不會受到光線、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)過它能夠監(jiān)視大量人群并尋找潛在危險(xiǎn)，不過想要非常準(zhǔn)確地識別嫌疑人或者發(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)在成千上萬人群中尋找個體，而且還會經(jīng)過解讀面部表情及早預(yù)測暴力行為。6/17國外人臉識別技術(shù)進(jìn)程英國警方測試世界最快人臉識別技術(shù)：英國現(xiàn)有超出六百萬個閉路電視攝像頭同時運(yùn)轉(zhuǎn)，這使英國成了最受“關(guān)注”國家。這些攝像頭是用來維護(hù)正義“眼睛”，然而英國警方并不滿足于現(xiàn)實(shí)狀況。萊斯特郡警方確認(rèn)其將成為英國首個測試NE

5、C企業(yè)NeoFace人臉識別技術(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)過監(jiān)控探頭同時追蹤成千上萬張面孔，并實(shí)時與數(shù)據(jù)庫中9萬張照片進(jìn)行比對，而這些動作在幾秒鐘內(nèi)就能完成。7/17人臉識別在生活中實(shí)例PART 38/17IPhone X人臉識別系統(tǒng)IPone X增添一項(xiàng)新功效：人臉識別，其人臉識別FaceID同我們國內(nèi)市場上圖像人臉識別算法區(qū)分還是非常大，F(xiàn)aceID使用了人臉三維信息來識他人臉，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投影到被測物上，采集到以下左邊圖9/17IPhone X人臉識別系統(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，其又會重新開始。得到相位主值以下列圖所表示：10/17IPhone X人臉識別系統(tǒng)3上述二者相減得到相位差，該相位差則表征了被測物相對參考面高度信息，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人臉識別系統(tǒng)點(diǎn)陣投影器能在不一樣光照條件下將三萬多個肉眼不可見光電投影在人臉部，繪制出獨(dú)一無二面譜，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)過算法結(jié)合，得到真實(shí)3D人臉圖，經(jīng)過深度學(xué)習(xí)算法，學(xué)習(xí)三維人臉特征，再進(jìn)行識別。這么識別精度自然要比平面人臉識別精度高。12/17智慧小區(qū)人臉識別系統(tǒng)深圳市某企業(yè)制作住宅小區(qū)人臉識別門禁系統(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劃分該住戶進(jìn)出權(quán)限，當(dāng)住戶要進(jìn)入某個門時，需要住戶對準(zhǔn)人臉識別門禁機(jī)，設(shè)備會快速準(zhǔn)確采集

8、人臉信息，之后將讀取人臉信息發(fā)送到后臺人員權(quán)限管理服務(wù)器，服務(wù)器經(jīng)過與該人員事先存放在數(shù)據(jù)庫中人臉信息進(jìn)行對比，假如匹配，門鎖會自動開啟，不然該人員無法進(jìn)入。13/17智慧小區(qū)人臉識別系統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)圖： 人臉識別儀：授權(quán)用戶快速識別，控制進(jìn)出放管理。 交換機(jī)：經(jīng)過交換機(jī)鏈接小區(qū)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。 電控制：電動執(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)展前景對于當(dāng)代商業(yè)來說，大數(shù)據(jù)是一個不可或缺工具之一，基于大數(shù)據(jù)大規(guī)模人臉?biāo)阉魇侨四樧R別技術(shù)未來發(fā)展主要方向。比如，在公安領(lǐng)域能夠利用人臉識別技術(shù)將大量照片歸類，提升整個公安信息化水平。伴隨我國城市化進(jìn)程發(fā)展，城市安全問題越發(fā)重視，而人臉識別技術(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)，人臉識別技術(shù)應(yīng)用將是未來新趨勢。伴隨百姓生活