人脸识别技术的原理与应用趋势探讨

人脸识别技术的原理与应用趋势探讨

作者：吴业奇

来源：《科学与信息化》2018年第22期

摘 要 人脸识别技术是一种可视化的生物识别技术，近年来，在我国得到了广大用户的接受和认可。该技术在越来越多的领域发挥着重要的作用。尤其是在公安领域和航空领域，该技术应用较多。本文首先对人脸识别技术的原理进行了阐述，然后对其应用趋势进行了探讨。 关键词 人脸识别技术；原理；应用趋势 前言

近年来，人脸识别技术成为大家瞩目关注的课题。在计算机的辅助下，人脸识别技术能够把获取的人脸图像与人脸数据库中的所有已知原型人脸图像进行检测对比，从而实现对人的身份“辨认”。笔者于2016年8月份与家人乘坐高铁进行了一次暑期旅行，在高铁站，笔者发现进出站口和售票处安装了录像监控设备，并且进站的时候，可以进行人脸识别，从而实现快速进站，节省了大量的排队时间。在高铁车站的安全通道，人脸识别技术的应用，能够有效提升工作效率。该技术跟其他生物识别技术相比较而言，更加直观、自然，而且非常便利，成本也较低。

1 人脸识别技术的原理分析

在人工智能领域，人脸识别是其中一个非常重要的分支。人脸识别技术的基本原理是依据输入的人脸图像或者视频流判断人脸的存在，根据人脸特征与已知数据库中的人脸对比，从而最终实现身份辨别的功能。人脸识别技术的工作程序为：第一识别人脸，第二是面部信息提取，第三是信息对比。首先机器先确定人脸的存在及位置，然后具体定位到眼、鼻子、嘴等要识别的区域，提取关键特征，将其变为一个人脸图像，然后与图像信息进行人像对比，最终确定你是否是你。

人脸识别要经历降维、重构和识别的过程。降维就是忽略对运算结果影响不大的特征维度，只提取对运算结果起重要作用的特征维度，其目的就是减少图像大小，这既可以减少内存的占用，还可以减少运算量，提高识别速度；重构就是把人脸图像库中特征点的变动过程构建成函数模型，把人脸图像库中与目标图像最相近的人脸模型，利用函数进行变形，重构目标图像的人脸图像；识别就是将提取到的人脸图像与重构的人脸图像进行匹配，设定一个阈值，当相似度超过这一阈值，表示识别成功，否则表示识别失败。

通过对人脸识别技术进行分析，可发现其不但使用了区域特征分析算法，而且将计算机图像处理技术和生物统计学原理融合在一起，从而能够构建合适的数学模型，该数学模型跟人工智能技术和机器学习乃至视频图像处理等专业技术都有关联。该技术除了依托高性能的处理器

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使算法的演算过程更加快捷外，还具有深度学习的功能。前者使人脸识别更快，后者则使人脸识别更准，二者的综合优化推动了人脸识别技术迭代更新，从而让其应用得以迅速发展[1-3]。 2 人脸识别技术的应用趋势探讨

近几年，人脸识别技术发展飞速，在智能视频监控领域，该技术的应用获得了突破性的进展，已经不再是以往的“概念验证”阶段，而是成为“规模应用”阶段。通过对近年来人脸识别的应用进行分析，可知其在出入境通关、安全防范、刑事侦探等领域，得到了越来越广泛的应用。

2.1 人脸识别技术中多生物特征融合的应用增加

事实上，人们在对人脸识别技术的研究中发现，不存在单项生物特征能够完美识别人脸。换句话就是说，每一种生物特征是有其优缺点的，适用范围也是有限制的。比较典型的一种情况就是，白内障患者眼睛中的虹膜会发生改变。在安全防范要求十分严格的领域，如果仅仅依靠单一生物特征是很难实现高精度识别的。在这个过程中，通过数据融合的方法，也就是通过集成多知识源的信息和不同专家的意见以产生决策的方法，可以通过融合多种特征来实现对身份的鉴别，从而不仅可以使身份鉴别的精度提高，还可以使身份鉴别的可靠性增加。 2.2 人脸识别技术中芯片化应用越来越广泛

在芯片处理技术快速发展的过程中，目前已经有一些小型设备和个人数字终端具备了一定鉴别用户身份的能力，这些技术的大范围普及是跟芯片处理技术的应用分不开的。加上人脸识别技术加入了嵌入式应用，从而也使人脸识别技术的发展向前迈进了一大步[4]。 2.3 人脸识别技术中RFID的技术应用增加

人脸识别技术要想获得进一步的发展，其与RFID技术有机结合，这是一个重要的发展方向。在实际应用的过程中，人脸识别技术和RFID技术是各有优势的。首先，我们知道，人脸识别是根据人体面部特征来实现的身份识别，因而这种识别是非常直观，且是较为安全的。其次，我们通过对RFID技术的应用分析可发现，RFID几乎不用人工干预，这种技术在证件卡片管理方面占据了较大的优势。如果能够将这两种技术融合在一起，那么其应用范围将获得大大的拓展，“人和物品”的安全性将会更高。 2.4 人脸识别技术的应用产品表现了多种形态

在人脸识别技术的基础之上，人们发展了智能视频分析技术。这种技术在多个行业得到了应用。比如，在铁路、机场、电站等场合，安全防范功能是非常重要的。今后，如果这类应用得到发展，那么其在不同领域的大规模推广和使用将成为现实[5]。 3 结束语

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就目前而言，人脸识别技术的大规模、大范围使用还没有实现。然而，人脸识别技术无时无刻在影响着我们生活的方方面面。人脸识别这门技术要想变得更加实用，就要提高它的安全性及方便快捷的程度。如何对人脸部分进行快速分割，从而进行检测，并对特征描述和准确的分类进行研究，这是今后需要研究的主题。另外，人脸识别需要跟语音、指纹、虹膜等识别系统紧密结合起来，唯有如此，才能使身份识别效率进一步提高。 参考文献

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