【導讀】與其他身份鑒別方法相比,人臉識別具有直接、友好、方便和魯棒性強等優(yōu)點(diǎn)。其應用領(lǐng)域逐步推向日常生活的各個(gè)領(lǐng)域,一方面明顯地提高了工作效率,另一方面,也具有極高的安全性和可靠性,其應用前景非常廣闊。
人臉自動(dòng)識別系統作為一種重要的個(gè)人身份鑒別方法,最早用于罪犯照片管理和刑偵破案,現在這種技術(shù)在安全系統和商貿系統中都有很多的應用。

人臉識別技術(shù)的主要用途
一般來(lái)說(shuō)人臉識別技術(shù)在日常生活中主要是有兩種用途,一是用來(lái)驗證“你是不是某某某”,這是1:1的人臉驗證。也就是說(shuō)我們先告訴人臉識別系統,我是張三,然后用來(lái)驗證站在機器面前的“我”到底是不是張三。二是讓系統自動(dòng)識別出來(lái)“我是誰(shuí)”。系統采集了我的一張照片之后,從數萬(wàn)人的,或者是數百萬(wàn)人的庫里面自動(dòng)找出來(lái)我是誰(shuí)。
這是兩種完全不同的人臉識別的這兩種應用。

人臉識別技術(shù)發(fā)展到今天,第一種用途——1:1的人臉驗證,目前在可控的環(huán)境下,已經(jīng)基本上達到了可使用的地步;而第二種這種動(dòng)態(tài)識別,讓系統自動(dòng)識別出“我是誰(shuí)”,還有很長(cháng)的路要走,現在的技術(shù)還沒(méi)有達到這個(gè)實(shí)際應用的需求。
人臉識別技術(shù)在金融領(lǐng)域的應用
刷臉辦卡、遠程貸款、自主開(kāi)戶(hù)、刷臉支付······隨著(zhù)人臉識別技術(shù)在金融行業(yè)的風(fēng)起,越來(lái)越多的商業(yè)化應用也浮出水面。不僅僅是螞蟻金服、微眾銀行等新興互聯(lián)網(wǎng)金融機構,傳統金融機構如國有商行、證券、保險等均紛紛布局人臉識別技術(shù)。
基本上,人臉識別技術(shù)在金融領(lǐng)域有三大應用方向:自助終端、柜面系統、移動(dòng)金融和營(yíng)銷(xiāo)。”

人臉識別”自助終端
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是將人臉識別系統引入到自助設備中,利用人臉識別技術(shù)將現場(chǎng)采集的照片與已存照片、身份證照片進(jìn)行比對并提供人臉相似值,工作人員即可根據相似值的高低判斷是否直接通過(guò)或進(jìn)行人工審核。目前,用戶(hù)可以在自助終端上實(shí)現自助開(kāi)卡、業(yè)務(wù)變更、密碼重置等個(gè)人業(yè)務(wù)。
移動(dòng)金融/營(yíng)銷(xiāo)
其核心在于人臉遠程身份核查,一般是包括兩方面,一方面用戶(hù)可以借助于手機等移動(dòng)設備進(jìn)行人臉身份核查;另一方面金融機構可將該人臉識別系統嵌入便攜式移動(dòng)終端,上門(mén)為客戶(hù)辦理業(yè)務(wù)。
柜面系統
其核心在于人臉聯(lián)網(wǎng)核查,通過(guò)將現場(chǎng)照片與公安部已存的身份證照片進(jìn)行比對、核查,更客觀(guān)、科學(xué)的實(shí)現“人證合一”,降低“肉眼”觀(guān)察的主觀(guān)意識和失誤辨認。目前已經(jīng)廣泛應用于銀行、保險、證券等金融機構的柜面開(kāi)戶(hù)等業(yè)務(wù)中。
人臉識別技術(shù)在公安系統的應用
人臉識別照片比對系統用于快速身份鑒別,在大量(幾千到幾百萬(wàn))的數據庫(失蹤人口照片庫、擋獲人員照片庫、常駐人口照片庫、暫住人口照片庫、追逃人員照片庫、重點(diǎn)人口照片庫、CCIC在逃人員照片庫等)中查找檢索特定人員的身份。

如在省廳、市局等單位建立比對中心,在分局、派出所、刑偵中心建立比對用戶(hù)端,或通過(guò)GPRS/CDMA用手機和PDA拍照并發(fā)送照片比對請求。它充分利用非常有價(jià)值的人臉照片線(xiàn)索,大大加快公安偵查人員對嫌疑人的身份辨認過(guò)程,為加速“科技強警”進(jìn)程,形成高智能的、社會(huì )化的、規?;墓卜婪扼w系,提供了有效的技術(shù)手段。
人臉識別技術(shù)統重點(diǎn)實(shí)現對擋獲人員登記管理、網(wǎng)絡(luò )追逃、比對查證與事后處理,同時(shí)人像比對還可用于刑偵查案、維護社會(huì )穩定等業(yè)務(wù)上。
主要應用方向如下:
1、公安系統緝拿在逃罪犯:基于人臉識別的照片比對系統幫助加快對嫌疑人的身份確認,減少“人海戰術(shù)”的低效率,在追逃、破案、尋人等應用中發(fā)揮巨大的能量。
2、尋人尋親:對老百姓或其他業(yè)務(wù)部門(mén)提供的照片,直接送入系統進(jìn)行比對、檢索、篩選,最后人工確認。

3、派出所擋獲違法人員:對派出所擋獲的人員,登記筆錄,對于其中一些少數民族、聾啞人或保持沉默者等無(wú)法查證身份的人員,可拍攝照片送入各種照片庫中比對,排查涉及大案要案人員,以免漏網(wǎng);或查證其前科,累計處理。
4、查證無(wú)名尸源:需要查證無(wú)名尸源時(shí),先拍攝正面照片,送入計算機,如果照片閉眼、破損或變形,可用人像合成系統或人工繪制一幅標準照,送入比對系統比對查證。
5、目擊者描述排查:獲得現場(chǎng)目擊者對嫌疑人的形象描述后,可用人像合成系統進(jìn)行排查。
6、獲得視頻監控照片:一般監控系統針對場(chǎng)景,得到的涉案嫌疑人的圖像都有模糊、偏轉、逆側光等質(zhì)量不佳問(wèn)題,這時(shí)需要根據圖像用人像合成系統或人工繪制一幅標準照,送入照片比對系統比對查證。

7、公共場(chǎng)所集會(huì ):在政府、球場(chǎng)等公共場(chǎng)所,時(shí)常會(huì )有人員滋事,此時(shí)公安民警不便直接帶人處理,可以采用長(cháng)焦攝像機拍攝特寫(xiě)鏡頭,如果效果不夠好可以用人像合成系統修正,送入比對系統比對查證。
8、一代/二代居民身份證識別:根據犯罪人員的身份證照片信息,與系統照片庫中的信息資料進(jìn)行比對,提取出與證件上照片相似的人員信息,能充分利用現有的二代身份證照片資源,為公安部門(mén)的工作提供高效有利的幫助。
9、失蹤人口調查,收容救助、強制戒毒以及海關(guān)出入境等場(chǎng)所,照片比對系統幫助提高工作效率,極大地降低人工比對強度。
10、其他應用:常住人口的比對查詢(xún)、暫住人口的比對查詢(xún)、重點(diǎn)人口的比對查詢(xún)、CCIC在逃人員的比對查詢(xún)等。
智能人臉識別分析技術(shù),來(lái)實(shí)現對千萬(wàn)級照片庫進(jìn)行準確的計算與檢索、篩選所需的人員信息,并確保分析的結果能夠滿(mǎn)足人工二次分析處理的要求,人臉識別系統實(shí)現架構圖如下:

人臉識別技術(shù)在社保領(lǐng)域的應用

為確?;攫B老保險基金安全,防止冒領(lǐng)騙領(lǐng)養老金,將人臉識別技術(shù)引入人臉識別自證(人證合一認證系統),利用人臉識別特征的唯一性,精準、便捷的實(shí)現參保人身份真實(shí)性的有效核查,減少保險金發(fā)放的漏洞,最大限度的避免騙保、冒領(lǐng)等問(wèn)題。
自證終端通過(guò)在本地對證件內信息進(jìn)行自動(dòng)讀取,同時(shí)對被核查人的人臉進(jìn)行自動(dòng)檢測抓拍,獲取證件上的人臉照片,經(jīng)過(guò)高清人臉識別分析儀,與現場(chǎng)持證人的人臉進(jìn)行比對,檢查持證人與當前證件是否同一個(gè)人,從而有效阻止認證工作中的一切造假行為,包括使用照片、視頻以及三維模型進(jìn)行身份驗證等造假行為。

系統結構圖:

人臉識別技術(shù)的應用,不僅能有效遏止養老金流失,大大減少工作量,提高工作效率;同時(shí)還能優(yōu)化經(jīng)辦工作服務(wù)質(zhì)量,減少服務(wù)摩擦,極大地方便了離退休人員,真正起到一箭三雕,一石三鳥(niǎo)的作用。
人臉識別技術(shù)在機場(chǎng)邊檢中的應用
隨著(zhù)現在都市生活節奏的加快和生活水平的不斷提高,飛機已成為除火車(chē)、汽車(chē)之外,一大出行選擇。然而目前的機場(chǎng)登機流程及安保措施顯得復雜而薄弱。

對于機場(chǎng)這樣人員密集的公共場(chǎng)所而言,安全防護一直是機場(chǎng)管理的重中之重?,F今許多機場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始使用高清人臉證件比對系統,以此輔助機場(chǎng)人工查驗工作。
高清人臉證件比對系統的核心是進(jìn)行身份證和人像的對比??焖俚淖R別出證件與證件使用人是否相一致,識別率達到98%以上,比肉眼更快速、更準確。當發(fā)現證件信息與持證人員不一致時(shí),系統會(huì )自動(dòng)提示安檢人員加強人工核查工作。
當乘客準備進(jìn)入候機大廳時(shí),位于安檢口的攝像頭會(huì )自動(dòng)捕捉人臉圖像,人臉識別系統會(huì )自動(dòng)將乘客證件照片與之進(jìn)行比對,以識別乘客身份。即使乘客換了發(fā)型、化了濃妝也沒(méi)關(guān)系。人臉識別系統采集的人臉圖像還可以作為非常重要的監控數據被記錄下來(lái),存儲在數據庫中,作為事后檢索的索引,或者與公安、安全部門(mén)的數據庫接駁,進(jìn)行取證、認定。

在機場(chǎng)出入境安全檢測系統中,人臉識別系統發(fā)揮著(zhù)多重功效。其一可以對機場(chǎng)人流量情況進(jìn)行控制管理,其二可以對出入境人員的身份信息驗證檢測,不給可疑人員入境或出逃的機會(huì )。
人臉識別的技術(shù)難點(diǎn)
人臉識別雖說(shuō)發(fā)展到現在3、40年的時(shí)間了,但它一直存在的幾個(gè)難點(diǎn),到現在也沒(méi)能徹底解決。

1、光照問(wèn)題
光照問(wèn)題是機器視覺(jué)重的老問(wèn)題,在人臉識別中的表現尤為明顯。由于人臉的3D結構,光照投射出的陰影,會(huì )加強或減弱原有的人臉特征。
2、表情姿態(tài)問(wèn)題
與光照問(wèn)題類(lèi)似,姿態(tài)問(wèn)題也是目前人臉識別研究中需要解決的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。姿態(tài)問(wèn)題涉及頭部在三維垂直坐標系中繞三個(gè)軸的旋轉造成的面部變化,其中垂直于圖像平面的兩個(gè)方向的深度旋轉會(huì )造成面部信息的部分缺失。針對姿態(tài)的研究相對比較的少,目前多數的人臉識別算法主要針列正面、準正而人臉圖像,當發(fā)生俯仰或者左右側而比較厲害的情況下,人臉識別算法的識別率也將會(huì )急劇下降。面部幅度較大的哭、笑、憤怒等表情變化同樣影像著(zhù)面部識別的準確率。

3、遮擋問(wèn)題
對于非配合情況下的人臉圖像采集,遮擋問(wèn)題是一個(gè)非常嚴重的問(wèn)題。特別是在監控環(huán)境下,往往彼監控對象都會(huì )帶著(zhù)眼鏡,帽子等飾物,使得被采集出來(lái)的人臉圖像有可能不完整,從而影響了后面的特征提取與識別,甚至會(huì )導致人臉檢測算法的失效。
4、年齡變化
隨著(zhù)年齡的變化,面部外觀(guān)也在變化,特別是對于青少年,這種變化更加的明顯。對于不同的年齡段,人臉識別算法的識別率也不同。一個(gè)人從少年變成青年,變成老年,他的容貌可能會(huì )發(fā)生比較大的變化,從而導致識別率的下降。對于不同的年齡段,人臉識別算法的識別率也不同。
5、人臉相似性
不同個(gè)體之間的區別不大,所有的人臉的結構都相似,甚至人臉器官的結構外形都很相似。這樣的特點(diǎn)對于利用人臉進(jìn)行定位是有利的,但是對于利用人臉區分人類(lèi)個(gè)體是不利的。

6、圖像質(zhì)量
人臉圖像的來(lái)源可能多種多樣,由于采集設備的不同,得到的人臉圖像質(zhì)量也不一樣,特別是對于那些低分辨率、噪聲大、質(zhì)量差的人臉圖像(如手機攝像頭拍攝的人臉圖片、遠程監控拍攝的圖片等)如何進(jìn)行有效地人臉識別是個(gè)需要關(guān)注的問(wèn)題。同樣的,對于高分辨圖像對人臉識別算法的影響也需要進(jìn)一步的研究。
7、樣本缺乏
基于統計學(xué)習的人臉識別算法是目前人臉識別領(lǐng)域中的主流算法,但是統計學(xué)習方法需要大量的訓練。由于人臉圖像在高維空間中的分布是一個(gè)不規則的流形分布,能得到的樣本只是對人臉圖像空間中的一個(gè)極小部分的采樣,如何解決小樣本下的統計學(xué)習問(wèn)題有待進(jìn)一步的研究。
8、海量數據
傳統人臉識別方法如PCA、LDA等在小規模數據中可以很容易進(jìn)行訓練學(xué)習。但是對于海量數據,這些方法其訓練過(guò)程難以進(jìn)行,甚至有可能崩潰。
9、大規模人臉識別
隨著(zhù)人臉數據庫規模的增長(cháng),人臉算法的性能將呈現下降。
本文轉載自傳感器技術(shù)。
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