一、面部识别技术简介
生物识别技术是依靠人体的身体特征来进行身份验证的一种解决方案，指纹、掌纹、眼红膜、DNA以及相貌等人体特征具有人体所固有的不可复制的唯一性，无法复制，失窃或被遗忘。随着计算机技术的迅速发展，人们开发了指纹识别、发音识别、面部识别等多种生物识别技术，目前许多技术都己经成熟并得以应用，其中的面部识别技术更是生物识别技术的新秀。 面部识别技术包含面部检测、面部跟踪与面部比对等课题。面部检测是指在动态的场景与复杂的背景中判断是否存在面部并分离出面部，面部跟踪指对被检测到的面部进行动态目标跟踪，面部比对则是对被检测到的面部进行身份确认或在面部库中进行目标搜索。 面部检测分为参考模板、人脸规则、样本学习、肤色模型与特征子脸等方法。参考模板方法首先设计一个或数个标准人脸模板，然后计算测试样本与标准模板之间的匹配程度，通过阀值来判断是否存在人脸；人脸具有一定的结构分布特征，人脸规则即提取这些特征生成相应的规则以判断是否测试样本包含人脸；样本学习则采用模式识别中人工神经网络方法，通过对面部样本集和非面部样本集的学习产生分类器；肤色模型依据面部肤色在色彩空间中分布相对集中的规律来进行检测；特征子脸将所有面部集合视为一个面部子空间，基于检测样本与其在子空间的投影之间的距离判断是否存在面部。上述方法在实际系统中也可综合采用。 面部跟踪一般采用基于模型的方法或基于运动与模型相结合的方法，另外，肤色模型跟踪也不失为一种简单有效的手段。
面部比对从本质上讲是采样面部与库存面部的依次比对并找出最佳匹配对象。因此，面部的描述决定了面部识别的具体方法与性能。目前主要有特征向量与面部模板两种描述方法，特征向量法先确定眼虹膜、鼻翼、嘴角等面部五官轮廓的大小、位置、距离、角度等等属性，然后计算出它们的几何特征量，这些特征量形成一描述该面部的特征向量；面部模板法则在库中存储若干标准面部模板或面部器官模板，在比对时，采样面部所有象素与库中所有模板采用归一化相关量度量进行匹配。另外，还有模式识别的自相关网络或特征与模板结合的方法。
二、行业背景
(1)人性化方面
从五六十年代的群防群治，发展到如今保安人员和专业的物业管理公司；从最原始的门闩开始，到锁匙、密码、IC卡为代表的数字化安防技术的产生，发展到现代的指纹、虹膜识别为主的生物识别技术。然而，随着经济的飞速发展，犯罪份子制造的犯罪手段越来高明，种种安全隐患暴露在人们面前。于是，就安全保密防护措施方面，人们期待着更高的要求。如今，在生物科技领域，出现了具有人性化安防设施—面部识别技术。
(2)发展趋势
随着高科技时代的到来，人们对生物领域的认知不断超越，对工作、生活的安防要求不断提升。这样无疑将生物科技的领域推入到一个新的时代。 人的生物特征是独一无二的，而且无法复制和假冒，基于个体的生物特征进行身份确认，生物识别技术首先在技术上前进了一大步，它从根本上杜绝了传统识别技术在应用中可能产生的弊端。而面部识别技术又是目前最直接、精确、易操作的生物识别方法，它正逐步替代各种传统的身份识别方法，使安全防范系统的功能更可靠，并被认为是目前最有效的提高保安系统功能的高科技成果。面部识别技术集现代人类生物测量、现代数学、图像技术、计算机技术于一体成功地将身份寻找和确认的技术提升至一个全新的领域。面部识别技术通过对人的面部至少二十八个区域特征进行分析，精确地完成个人身份寻找和身份识别过程，它替代了各种传统的身份识别方法（指纹、掌纹、虹膜、IC卡等）使生物识别技术进一步提高。随着社会对安全的要求的不断提高，该技术的重要性将日益凸现。
三、面部识别技术优势
作为生物识别技术的后起之秀，面部识别技术被认定是目前最有效的提高安防系统功能的高科技成果，它能成功地在一秒钟之内完成对人体面部进行寻找和确认功能，更易获取存贮在数据库中相关人士的资料。与传统的生物技术----指纹、掌纹、虹膜等识别技术相比较，面部识别技术在应用中显得更为实用，因为它是在一定的距离之外，实时地并无外界干扰地工作于人群。整个动态的辨识过程在摄像机无声的工作中完成，人们不会有任何受侵犯、受监视的不适感觉，操作环境更加人性化，使用者不会因为要主动伸手进机器及将眼睛靠近机器而产生不安感，以及红外线对身体伤害的隐患，不受发型、肤色、种族等因素的影响。它从根本上杜绝了传统识别技术在应用中可能产生的弊端，能在传统方式的监视控制上增加更多的应用（在摄像机有效的视距范围内监视捕捉和锁定某个人的面部特征），传统生物识别技术只能采用1对1模式，而面部识别技术除具有传统的生物识别技术外，还具有1对多的识别能力。其精确度非常高，查询过程自动执行。面部识别技术又是目前最直接、最方便、最容易操作的生物识别方法，使安全防范的功能更可靠、更有效。
四、面部识别技术系统介绍
面部识别技术可以自动探测人的存在、位置和跟踪面部，提取面部图像，通过在一个已经探测过的人的数据库或者是录入过用户的数据库中执行识别过程。这项技术有以下二种功能：
1、 1对1（身份确认）：在确定方式下，对已经探测过的人的数据库进行识别过程，根据现场捕捉的图像资料与数据库储存的图像进行对比，如果置信度达到设定分值，系统将自动进行识别，身份确认成功。
2、 1对多（身份识别）：系统具有在众多人群中准确搜取某一特定人脸部信息资料的能力，摄像头在有效视距内捕捉人的面部特征，并且能连续跟踪并从场景中分离出来，与数据库中储存图像资料进行比较。如果识别成功，系统将会向管理中心发出指令。
五、面部识别技术的应用范围
面部特征识别作为最有潜力的生物识别技术，我公司提出了在更多领域的应用方案。
1对1模式
- 企业公司的大门（配考勤系统）秘密材料室、财务室、重要办公室
- 高智能大厦出入管理
- 高尚住宅小区出入管理
- 银行重要办公室、金库、保险箱库
- 社保养老保险和医疗保险管理
- 考场及选举制度
- 酒店客房智能门禁管理系统
- 监狱中央智能门禁管理系统
1对多模式
- 机场安检口管理
- 机场、海关出入境管理系统
- 大型展厅、会场管理系统
- 对出入人士严格控制的单位
- 体育场馆
技术特征： 支持平台：Windows NT/2000，128MB以上内存，100MB硬盘空间，Windows视频设备（VFW）；640x480以上分辨率镜头，帧数30Fps以上，USB或视频捕捉卡的讯号输入；兼容性：可以和现有的闭路电视监控系统兼容；输入：能接受的视频讯号包括照片、现场录像、已存录像、数码录像文档；搜索速度：寻找人头速度200ms（0.2）秒；一对一寻找：小于1秒/人；一对多寻找：6000万个/分钟（内存读取），1500万个/分钟（硬盘读取）；人头大小要求：头像大小为20X30Pixel以上即可寻找到，识别时只需80X120Pixel即可准确识别，面部标准图片占空间：84bytes/张；输入目标人时：面对摄像设备，目标人头部左右转动在35°以内，上下仰俯25°以下，系统可以全自动正确地存入资料；进行识别时：摄像范围内寻找头部位置时，只要图像清晰即可找到目标，当头部向四周转动45°时仍能寻找到识别的准确程度（与头部转向有很大关系），在正面识别时，识别准确度最高，在头部转动15°以内仍能保持准确识别。（七）、目标前景： 一个新的概念，一个全新的面部识别技术，尽管您现在还不认识它、熟悉它，但迟早有一天您会熟悉它，且会应用这项技术。因为面部识别技术在一定程度上将代表安防的发展方向。更多的是，它的确能给我们的生活、工作带来更多实实在在的安全和方便。 |
