近红外解光照难题 人脸识别前景广阔
2014-05-16 15:39:42 来源：中国安防展览网 浏览次数：0
近年来，由于国土安全、和社会安全的需要，世界上各个国家都对安防领域加大了投入，而身份识别正是安防的一个核心问题。随着计算技术和识别技术的快速进步，基于生物特征识别（简称“生物识别”）的身份识别技术得到了迅猛的发展，在很多领域都有了应用，越来越显示出它巨大的商业价值和社会价值，在今后数年内生物识别将成为信息产业最为重要的技术革命，随着生物识别技术的快速发展。生物识别也将成为未来身份识别的重要方式。人脸识别以其显著的技术优势必将成为一种极具潜力的生物识别方式。
人脸识别，是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术，通常也叫做人像识别、面部识别。
人脸识别技术的特点
人脸识别技术与其他人体生物特征识别技术相比较，有其独特的优点。
(1)人脸识别技术有快速、简便、非侵扰和不需要人的被动配合的特点。
因为除这种识别技术以外，其余的人体生物特征识别技术对人们来说都是一种干扰，都需要人的被动配合。如指纹和掌纹识别都需要人们将手放在玻璃表面，而虹膜识别需要用激光照射人的眼睛，而声音识别需要人对着麦克风讲话，字迹识别则需要人签字等等。而人脸识别无需干扰人们的行为，你只需要很快从一架摄像机前走过，你的面貌就已经被快速地采集和检验，所以非常简便。
(2)人脸识别技术有良好的防伪、防欺诈、准确、直观、方便的特点。
因为同其他人体生物特征识别技术相比较，只有面像识别是最直观、最可靠、最准确的，因而它是优良的防伪、防欺诈的。
(3)人脸识别技术具有性价比高、经济、可扩展性良好的特点。
因为人脸识别技术比其他的人体生物特征识别技术的性能要优越，它不要人的行为的配合能方便有效地核查人的身份，而且只需通用的PC硬件及相关软件，因而经济、性价比高；由于其直观、准确，且应用更为广泛，因此具有良好的可扩展性能。
人脸识别技术的方法
人脸识别技术包含三个部分：
面貌检测是指在动态的场景与复杂的背景中判断是否存在面像，并分离出这种面像。一般有下列几种方法：
☉参考模板法
首先设计一个或数个标准人脸的模板，然后计算测试采集的样品与标准模板之间的匹配程度，并通过阈值来判断是否存在人脸；
☉人脸规则法
由于人脸具有一定的结构分布特征，所谓人脸规则的方法即提取这些特征生成相应的规则以判断测试样品是否包含人脸；
☉样品学习法
这种方法即采用模式识别中人工神经网络的方法，即通过对面像样品集和非面像样品集的学习产生分类器；
☉肤色模型法
这种方法是依据面貌肤色在色彩空间中分布相对集中的规律来进行检测。
人脸识别市场发展前景广阔
如今的人脸识别技术已进入了实化阶段，该技术目前在我国的公安、安全、海关、金融、军队、机场、边防口岸、安防等领域也得到了很广泛的应用。有专家进一步指出，人脸识别的全面应用时代已经到来。在科技界，人脸识别认证由于非侵犯性好、安全性高、无论室内还是户外均可使用等特性，一直比“认卡不认人”的IC卡更具发展前景。再加上去年占有全球80%非接触IC卡市场份额的恩智浦半导体、其MIFAREone加密算法被成功破解所带来的巨大危机，更让人们意识到人脸识别技术的优势所在。中国是拥有世界上第一庞大人口基数的人口大国。人脸识别应用的发展潜力在现阶段的中国显的尤为重要，我国拥有巨大的人口基数，以及越来越频繁的流动性，14亿人口的管理，如何充分利用信息技术进行有效的身份认证，一直都是我们关注的焦点。
据了解，人脸识别技术在楼宇对讲和门禁领域的应用前景也被看好，有些门禁生产厂商已经生产了人脸识别门禁产品，也有楼宇对讲企业表示将应用人脸识别技术。另外，人脸识别产品在养老金领取管理等领域也已得到应用，或将得到推广。可见，该技术的应用领域会越来越广，市场也将更广阔。同时，随着越来越多企业跨界进入人脸识别领域，势必加剧该领域的竞争。有人认为，良性的竞争可以推动人脸识别技术的进一步发展和产品价格下降，从而加速人脸识别产品的应用。
市场开发尚有阻碍因素
人脸与人体的其他生物特征(如指纹、虹膜等)一样与生俱来，它的惟一性和不易被复制的良好特性为身份鉴别提供了必要的前提。与其他类型的生物识别比较，人脸识别具有无须被采集对象配合、无须采集对象和设备直接接触、可以在同一场景中对多个人脸进行分拣、判断及识别等优点。这些特点使得人脸识别系统工作效率高、准确度高，且效果较好。然而，既便如此，我们也无法忽视人脸识别技术在研发和应用中的阻碍因素。
据了解，人脸识别被认为是生物特征识别领域甚至人工智能领域最困难的研究课题之一。人脸识别的困难主要是人脸作为生物特征的特点所带来的。
众所周知，所有人的脸部结构都是相似的，甚至人脸器官的结构外形都很相似。这样的特点对于利用人脸进行定位是有利的，但是对于利用人脸区分人类个体却是不利的。另一方面，人脸的外形很不稳定，人可以通过脸部的变化产生很多表情，而在不同观察角度，人脸的视觉图像也相差很大，另外，人脸识别还受光照条件(例如白天和夜晚，室内和室外等)、人脸的很多遮盖物(例如口罩、墨镜、头发、胡须等)、年龄等多方面因素的影响。
加上整容技术的进步，人们对脸部可以作出更多的改变，这就又给人脸识别技术出了一道难题。
另外，随着人脸识别技术在市场上的应用越来越广泛，国际上出现了很多反对的声音，谴责人脸识别系统随意收集脸部信息侵犯了个人隐私。人脸识别系统潜力无限，但是发展越快就越要建立可以保护个人信息安全的配套系统。
近红外解决人脸识别光照难题
传统的人脸识别技术主要基于可见光图像的人脸识别，这也是人们最熟悉的识别方式，有30多年的研发历史。但这种方式有着难以克服的缺陷，尤其在环境光照发生变化时，识别效果会急剧下降，无法满足实际系统的需要。比如，拍照时遇到侧光时出现的“阴阳脸”现象，就可能无法正确识别。解决光照问题的方案有三维图像人脸识别，和热成像人脸识别。但目前这两种技术还远不成熟，识别效果不尽人意
近红外人脸识别系统独树一帜，彻底解决了困扰人脸识别领域的环境光照影响问题。如前所述，传统的基于可见光的人脸识别方法在遇到光照情况变化时，识别效果会急剧下降，导致无法使用，因此消除环境光照是实用化人脸识别系统首先必须要解决的问题。基于近红外图像的人脸识别核心技术和系统，在不同光线条件下，能够拍摄不受环境光照变化影响的近红外人脸图像，加上领先的算法，能够取得很高的识别率。
人脸识别技术还需普及
由于生物识别行业的特殊性，市场和技术的大发展需要国家、政府部门和企业的大力支持。这些年来我国经济发展日新月异，政府各部门对利用新技术解决关键问题热情支持。人脸识别技术广泛应用到电子护照、生物特征身份证、银行系统、公安系统、电子商务、电子政务等系统中，不但可以提高社会运行的效率，也可以大大增强公民日常生活的安全性。
当前，人脸识别技术的应用还没有做到“普及”，但是不能否认，它已经在开始影响着我们的生活。我国人口规模巨大，经济增长迅速，对可靠的人脸识别技术的需求也越来越迫切。通过一批专家学者孜孜不倦地努力，我国的人脸识别技术已经不落后于发达国家。一旦人脸识别得以推广，发展前景将是前程美好。此外，要把中国创造和制造的产品打入国外市场，这需要产品和国际标准接轨，为产品进军世界铺平道路。随着技术瓶颈的进一步突破，市场的进一步规范，相信规模化应用的日子不会太远。届时，人脸识别技术本身的发展和应用效果还将有更大的提升，为我们的生活带来更多便利和安全。