簡述人臉識別係統的應用及目前存在的技術難點
發布時間:2017-07-14 責任編輯:wenwei
【導讀】與其他身份鑒別方法相比,人臉識別具有直接、友好、方fang便bian和he魯lu棒bang性xing強qiang等deng優you點dian。其qi應ying用yong領ling域yu逐zhu步bu推tui向xiang日ri常chang生sheng活huo的de各ge個ge領ling域yu,一yi方fang麵mian明ming顯xian地di提ti高gao了le工gong作zuo效xiao率lv,另ling一yi方fang麵mian,也ye具ju有you極ji高gao的de安an全quan性xing和he可ke靠kao性xing,其qi應ying用yong前qian景jing非fei常chang廣guang闊kuo。
人ren臉lian自zi動dong識shi別bie係xi統tong作zuo為wei一yi種zhong重zhong要yao的de個ge人ren身shen份fen鑒jian別bie方fang法fa,最zui早zao用yong於yu罪zui犯fan照zhao片pian管guan理li和he刑xing偵zhen破po案an,現xian在zai這zhe種zhong技ji術shu在zai安an全quan係xi統tong和he商shang貿mao係xi統tong中zhong都dou有you很hen多duo的de應ying用yong。

人臉識別技術的主要用途
一般來說人臉識別技術在日常生活中主要是有兩種用途,一是用來驗證“你是不是某某某”,這是1:1的人臉驗證。也就是說我們先告訴人臉識別係統,我是張三,然後用來驗證站在機器麵前的“我”到底是不是張三。二是讓係統自動識別出來“我是誰”。係統采集了我的一張照片之後,從數萬人的,或者是數百萬人的庫裏麵自動找出來我是誰。
這是兩種完全不同的人臉識別的這兩種應用。

人臉識別技術發展到今天,第一種用途——1:1的人臉驗證,目前在可控的環境下,已經基本上達到了可使用的地步;而第二種這種動態識別,讓係統自動識別出“我是誰”,還有很長的路要走,現在的技術還沒有達到這個實際應用的需求。
人臉識別技術在金融領域的應用
刷臉辦卡、遠程貸款、自主開戶、刷臉支付······隨著人臉識別技術在金融行業的風起,越來越多的商業化應用也浮出水麵。不僅僅是螞蟻金服、微眾銀行等新興互聯網金融機構,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。
基本上,人臉識別技術在金融領域有三大應用方向:自助終端、櫃麵係統、移動金融和營銷。”

人臉識別”自助終端
簡單來說,就是將人臉識別係統引入到自助設備中,利用人臉識別技術將現場采集的照片與已存照片、身shen份fen證zheng照zhao片pian進jin行xing比bi對dui並bing提ti供gong人ren臉lian相xiang似si值zhi,工gong作zuo人ren員yuan即ji可ke根gen據ju相xiang似si值zhi的de高gao低di判pan斷duan是shi否fou直zhi接jie通tong過guo或huo進jin行xing人ren工gong審shen核he。目mu前qian,用yong戶hu可ke以yi在zai自zi助zhu終zhong端duan上shang實shi現xian自zi助zhu開kai卡ka、業務變更、密碼重置等個人業務。
移動金融/營銷
其核心在於人臉遠程身份核查,一般是包括兩方麵,一方麵用戶可以借助於手機等移動設備進行人臉身份核查;另一方麵金融機構可將該人臉識別係統嵌入便攜式移動終端,上門為客戶辦理業務。
櫃麵係統
其核心在於人臉聯網核查,通過將現場照片與公安部已存的身份證照片進行比對、核查,更客觀、科學的實現“人證合一”,降低“肉眼”觀察的主觀意識和失誤辨認。目前已經廣泛應用於銀行、保險、證券等金融機構的櫃麵開戶等業務中。
人臉識別技術在公安係統的應用
人臉識別照片比對係統用於快速身份鑒別,在大量(幾千到幾百萬)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端,或通過GPRS/CDMA用手機和PDA拍照並發送照片比對請求。它充分利用非常有價值的人臉照片線索,大大加快公安偵查人員對嫌疑人的身份辨認過程,為加速“科技強警”進程,形成高智能的、社會化的、規模化的公安防範體係,提供了有效的技術手段。
人臉識別技術統重點實現對擋獲人員登記管理、網絡追逃、比對查證與事後處理,同時人像比對還可用於刑偵查案、維護社會穩定等業務上。
主要應用方向如下:
1、公安係統緝拿在逃罪犯:基於人臉識別的照片比對係統幫助加快對嫌疑人的身份確認,減少“人海戰術”的低效率,在追逃、破案、尋人等應用中發揮巨大的能量。
2、尋人尋親:對老百姓或其他業務部門提供的照片,直接送入係統進行比對、檢索、篩選,最後人工確認。

3、派出所擋獲違法人員:對派出所擋獲的人員,登記筆錄,對於其中一些少數民族、聾啞人或保持沉默者等無法查證身份的人員,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;或查證其前科,累計處理。
4、查證無名屍源:需要查證無名屍源時,先拍攝正麵照片,送入計算機,如果照片閉眼、破損或變形,可用人像合成係統或人工繪製一幅標準照,送入比對係統比對查證。
5、目擊者描述排查:獲得現場目擊者對嫌疑人的形象描述後,可用人像合成係統進行排查。
6、獲得視頻監控照片:一般監控係統針對場景,得到的涉案嫌疑人的圖像都有模糊、偏轉、逆側光等質量不佳問題,這時需要根據圖像用人像合成係統或人工繪製一幅標準照,送入照片比對係統比對查證。

7、公共場所集會:在政府、球(qiu)場(chang)等(deng)公(gong)共(gong)場(chang)所(suo),時(shi)常(chang)會(hui)有(you)人(ren)員(yuan)滋(zi)事(shi),此(ci)時(shi)公(gong)安(an)民(min)警(jing)不(bu)便(bian)直(zhi)接(jie)帶(dai)人(ren)處(chu)理(li),可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)長(chang)焦(jiao)攝(she)像(xiang)機(ji)拍(pai)攝(she)特(te)寫(xie)鏡(jing)頭(tou),如(ru)果(guo)效(xiao)果(guo)不(bu)夠(gou)好(hao)可(ke)以(yi)用(yong)人(ren)像(xiang)合(he)成(cheng)係(xi)統(tong)修(xiu)正(zheng),送(song)入(ru)比(bi)對(dui)係(xi)統(tong)比(bi)對(dui)查(zha)證(zheng)。
8、一代/二代居民身份證識別:根gen據ju犯fan罪zui人ren員yuan的de身shen份fen證zheng照zhao片pian信xin息xi,與yu係xi統tong照zhao片pian庫ku中zhong的de信xin息xi資zi料liao進jin行xing比bi對dui,提ti取qu出chu與yu證zheng件jian上shang照zhao片pian相xiang似si的de人ren員yuan信xin息xi,能neng充chong分fen利li用yong現xian有you的de二er代dai身shen份fen證zheng照zhao片pian資zi源yuan,為wei公gong安an部bu門men的de工gong作zuo提ti供gong高gao效xiao有you利li的de幫bang助zhu。
9、失蹤人口調查,收容救助、強製戒毒以及海關出入境等場所,照片比對係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、暫住人口的比對查詢、重點人口的比對查詢、CCIC在逃人員的比對查詢等。
智能人臉識別分析技術,來實現對千萬級照片庫進行準確的計算與檢索、篩選所需的人員信息,並確保分析的結果能夠滿足人工二次分析處理的要求,人臉識別係統實現架構圖如下:

人臉識別技術在社保領域的應用

為確保基本養老保險基金安全,防止冒領騙領養老金,將人臉識別技術引入人臉識別自證(人證合一認證係統),利用人臉識別特征的唯一性,精準、便捷的實現參保人身份真實性的有效核查,減少保險金發放的漏洞,最大限度的避免騙保、冒領等問題。
自zi證zheng終zhong端duan通tong過guo在zai本ben地di對dui證zheng件jian內nei信xin息xi進jin行xing自zi動dong讀du取qu,同tong時shi對dui被bei核he查zha人ren的de人ren臉lian進jin行xing自zi動dong檢jian測ce抓zhua拍pai,獲huo取qu證zheng件jian上shang的de人ren臉lian照zhao片pian,經jing過guo高gao清qing人ren臉lian識shi別bie分fen析xi儀yi,與yu現xian場chang持chi證zheng人ren的de人ren臉lian進jin行xing比bi對dui,檢jian查zha持chi證zheng人ren與yu當dang前qian證zheng件jian是shi否fou同tong一yi個ge人ren,從cong而er有you效xiao阻zu止zhi認ren證zheng工gong作zuo中zhong的de一yi切qie造zao假jia行xing為wei,包bao括kuo使shi用yong照zhao片pian、視頻以及三維模型進行身份驗證等造假行為。

係統結構圖:

人臉識別技術的應用,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;同時還能優化經辦工作服務質量,減少服務摩擦,極大地方便了離退休人員,真正起到一箭三雕,一石三鳥的作用。
人臉識別技術在機場邊檢中的應用
隨著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、汽車之外,一大出行選擇。然而目前的機場登機流程及安保措施顯得複雜而薄弱。

對(dui)於(yu)機(ji)場(chang)這(zhe)樣(yang)人(ren)員(yuan)密(mi)集(ji)的(de)公(gong)共(gong)場(chang)所(suo)而(er)言(yan),安(an)全(quan)防(fang)護(hu)一(yi)直(zhi)是(shi)機(ji)場(chang)管(guan)理(li)的(de)重(zhong)中(zhong)之(zhi)重(zhong)。現(xian)今(jin)許(xu)多(duo)機(ji)場(chang)已(yi)經(jing)開(kai)始(shi)使(shi)用(yong)高(gao)清(qing)人(ren)臉(lian)證(zheng)件(jian)比(bi)對(dui)係(xi)統(tong),以(yi)此(ci)輔(fu)助(zhu)機(ji)場(chang)人(ren)工(gong)查(zha)驗(yan)工(gong)作(zuo)。
高清人臉證件比對係統的核心是進行身份證和人像的對比。快速的識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。當發現證件信息與持證人員不一致時,係統會自動提示安檢人員加強人工核查工作。
當(dang)乘(cheng)客(ke)準(zhun)備(bei)進(jin)入(ru)候(hou)機(ji)大(da)廳(ting)時(shi),位(wei)於(yu)安(an)檢(jian)口(kou)的(de)攝(she)像(xiang)頭(tou)會(hui)自(zi)動(dong)捕(bu)捉(zhuo)人(ren)臉(lian)圖(tu)像(xiang),人(ren)臉(lian)識(shi)別(bie)係(xi)統(tong)會(hui)自(zi)動(dong)將(jiang)乘(cheng)客(ke)證(zheng)件(jian)照(zhao)片(pian)與(yu)之(zhi)進(jin)行(xing)比(bi)對(dui),以(yi)識(shi)別(bie)乘(cheng)客(ke)身(shen)份(fen)。即(ji)使(shi)乘(cheng)客(ke)換(huan)了(le)發(fa)型(xing)、化hua了le濃nong妝zhuang也ye沒mei關guan係xi。人ren臉lian識shi別bie係xi統tong采cai集ji的de人ren臉lian圖tu像xiang還hai可ke以yi作zuo為wei非fei常chang重zhong要yao的de監jian控kong數shu據ju被bei記ji錄lu下xia來lai,存cun儲chu在zai數shu據ju庫ku中zhong,作zuo為wei事shi後hou檢jian索suo的de索suo引yin,或huo者zhe與yu公gong安an、安全部門的數據庫接駁,進行取證、認定。

在zai機ji場chang出chu入ru境jing安an全quan檢jian測ce係xi統tong中zhong,人ren臉lian識shi別bie係xi統tong發fa揮hui著zhe多duo重zhong功gong效xiao。其qi一yi可ke以yi對dui機ji場chang人ren流liu量liang情qing況kuang進jin行xing控kong製zhi管guan理li,其qi二er可ke以yi對dui出chu入ru境jing人ren員yuan的de身shen份fen信xin息xi驗yan證zheng檢jian測ce,不bu給gei可ke疑yi人ren員yuan入ru境jing或huo出chu逃tao的de機ji會hui。
人臉識別的技術難點
人臉識別雖說發展到現在3、40年的時間了,但它一直存在的幾個難點,到現在也沒能徹底解決。

1、光照問題
光照問題是機器視覺重的老問題,在人臉識別中的表現尤為明顯。由於人臉的3D結構,光照投射出的陰影,會加強或減弱原有的人臉特征。
2、表情姿態問題
與(yu)光(guang)照(zhao)問(wen)題(ti)類(lei)似(si),姿(zi)態(tai)問(wen)題(ti)也(ye)是(shi)目(mu)前(qian)人(ren)臉(lian)識(shi)別(bie)研(yan)究(jiu)中(zhong)需(xu)要(yao)解(jie)決(jue)的(de)一(yi)個(ge)技(ji)術(shu)難(nan)點(dian)。姿(zi)態(tai)問(wen)題(ti)涉(she)及(ji)頭(tou)部(bu)在(zai)三(san)維(wei)垂(chui)直(zhi)坐(zuo)標(biao)係(xi)中(zhong)繞(rao)三(san)個(ge)軸(zhou)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)造(zao)成(cheng)的(de)麵(mian)部(bu)變(bian)化(hua),其(qi)中(zhong)垂(chui)直(zhi)於(yu)圖(tu)像(xiang)平(ping)麵(mian)的(de)兩(liang)個(ge)方(fang)向(xiang)的(de)深(shen)度(du)旋(xuan)轉(zhuan)會(hui)造(zao)成(cheng)麵(mian)部(bu)信(xin)息(xi)的(de)部(bu)分(fen)缺(que)失(shi)。針(zhen)對(dui)姿(zi)態(tai)的(de)研(yan)究(jiu)相(xiang)對(dui)比(bi)較(jiao)的(de)少(shao),目(mu)前(qian)多(duo)數(shu)的(de)人(ren)臉(lian)識(shi)別(bie)算(suan)法(fa)主(zhu)要(yao)針(zhen)列(lie)正(zheng)麵(mian)、準正而人臉圖像,當發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急劇下降。麵部幅度較大的哭、笑、憤怒等表情變化同樣影像著麵部識別的準確率。

3、遮擋問題
對dui於yu非fei配pei合he情qing況kuang下xia的de人ren臉lian圖tu像xiang采cai集ji,遮zhe擋dang問wen題ti是shi一yi個ge非fei常chang嚴yan重zhong的de問wen題ti。特te別bie是shi在zai監jian控kong環huan境jing下xia,往wang往wang彼bi監jian控kong對dui象xiang都dou會hui帶dai著zhe眼yan鏡jing,帽mao子zi等deng飾shi物wu,使shi得de被bei采cai集ji出chu來lai的de人ren臉lian圖tu像xiang有you可ke能neng不bu完wan整zheng,從cong而er影ying響xiang了le後hou麵mian的de特te征zheng提ti取qu與yu識shi別bie,甚shen至zhi會hui導dao致zhi人ren臉lian檢jian測ce算suan法fa的de失shi效xiao。
4、年齡變化
隨sui著zhe年nian齡ling的de變bian化hua,麵mian部bu外wai觀guan也ye在zai變bian化hua,特te別bie是shi對dui於yu青qing少shao年nian,這zhe種zhong變bian化hua更geng加jia的de明ming顯xian。對dui於yu不bu同tong的de年nian齡ling段duan,人ren臉lian識shi別bie算suan法fa的de識shi別bie率lv也ye不bu同tong。一yi個ge人ren從cong少shao年nian變bian成cheng青qing年nian,變bian成cheng老lao年nian,他ta的de容rong貌mao可ke能neng會hui發fa生sheng比bi較jiao大da的de變bian化hua,從cong而er導dao致zhi識shi別bie率lv的de下xia降jiang。對dui於yu不bu同tong的de年nian齡ling段duan,人ren臉lian識shi別bie算suan法fa的de識shi別bie率lv也ye不bu同tong。
5、人臉相似性
不bu同tong個ge體ti之zhi間jian的de區qu別bie不bu大da,所suo有you的de人ren臉lian的de結jie構gou都dou相xiang似si,甚shen至zhi人ren臉lian器qi官guan的de結jie構gou外wai形xing都dou很hen相xiang似si。這zhe樣yang的de特te點dian對dui於yu利li用yong人ren臉lian進jin行xing定ding位wei是shi有you利li的de,但dan是shi對dui於yu利li用yong人ren臉lian區qu分fen人ren類lei個ge體ti是shi不bu利li的de。

6、圖像質量
人臉圖像的來源可能多種多樣,由於采集設備的不同,得到的人臉圖像質量也不一樣,特別是對於那些低分辨率、噪聲大、質量差的人臉圖像(如手機攝像頭拍攝的人臉圖片、遠程監控拍攝的圖片等)如何進行有效地人臉識別是個需要關注的問題。同樣的,對於高分辨圖像對人臉識別算法的影響也需要進一步的研究。
7、樣本缺乏
基ji於yu統tong計ji學xue習xi的de人ren臉lian識shi別bie算suan法fa是shi目mu前qian人ren臉lian識shi別bie領ling域yu中zhong的de主zhu流liu算suan法fa,但dan是shi統tong計ji學xue習xi方fang法fa需xu要yao大da量liang的de訓xun練lian。由you於yu人ren臉lian圖tu像xiang在zai高gao維wei空kong間jian中zhong的de分fen布bu是shi一yi個ge不bu規gui則ze的de流liu形xing分fen布bu,能neng得de到dao的de樣yang本ben隻zhi是shi對dui人ren臉lian圖tu像xiang空kong間jian中zhong的de一yi個ge極ji小xiao部bu分fen的de采cai樣yang,如ru何he解jie決jue小xiao樣yang本ben下xia的de統tong計ji學xue習xi問wen題ti有you待dai進jin一yi步bu的de研yan究jiu。
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行訓練學習。但是對於海量數據,這些方法其訓練過程難以進行,甚至有可能崩潰。
9、大規模人臉識別
隨著人臉數據庫規模的增長,人臉算法的性能將呈現下降。
本文轉載自傳感器技術。
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