市場(chǎng)現(xiàn)狀
人臉識(shí)別技術(shù)的研究始于20世紀(jì)60年代末期。20世紀(jì)90年代后期以來(lái),一些商業(yè)性的人臉識(shí)別系統(tǒng)逐漸進(jìn)入市場(chǎng),但是,這些技術(shù)和系統(tǒng)離實(shí)用化都有一定距離,性能和準(zhǔn)確率也有待提高。
美國(guó)遭遇恐怖襲擊后,這一技術(shù)引起了廣泛關(guān)注。作為非常容易隱蔽使用的識(shí)別技術(shù),人臉識(shí)別逐漸成為國(guó)際反恐和安全防范重要的手段之一。近年來(lái),人臉識(shí)別在中國(guó)市場(chǎng),也經(jīng)歷著迅速的發(fā)展,而且發(fā)展的腳步也越來(lái)越快。主要原因有以下兩方面。
科技的進(jìn)步
國(guó)際上,美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)舉辦的Face Recognition Vendor Test 2006,通過(guò)大規(guī)模的人臉數(shù)據(jù)測(cè)試表明,當(dāng)今世界上人臉識(shí)別方法的識(shí)別精度比2002年的FRVT2002至少提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)(10倍),而對(duì)于高清晰,高質(zhì)量人臉圖像識(shí)別,機(jī)器的識(shí)別精度幾乎達(dá)到100%。在我國(guó),近年來(lái)科技界和社會(huì)各個(gè)方面都認(rèn)識(shí)到人臉識(shí)別技術(shù)的重要性,國(guó)家政策對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)研究給予了很大支持,使得我國(guó)人臉識(shí)別技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展。
應(yīng)用需求的增加
越來(lái)越趨向于高科技的犯罪手段使得人們對(duì)各種場(chǎng)合的安全機(jī)制要求也近乎苛刻,各種應(yīng)用需求不斷涌現(xiàn)。人臉識(shí)別市場(chǎng)的快速發(fā)展一方面歸功于生物識(shí)別需求的多元化,另一方面則是由于人臉識(shí)別技術(shù)的進(jìn)步。從需求上來(lái)說(shuō),除了傳統(tǒng)的考勤、門(mén)禁等應(yīng)用外,視頻監(jiān)控環(huán)境下的身份識(shí)別正成為一種迫切的需求,即在一個(gè)較復(fù)雜的場(chǎng)景中,在較遠(yuǎn)的距離就識(shí)別出特定的人,這顯然是其它生物識(shí)別方法所欠缺的,而人臉識(shí)別卻是一個(gè)極佳的選擇。
技術(shù)歷程
國(guó)家“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃將人臉識(shí)別技術(shù)的研究與發(fā)展列入其中,明確指出:“要在生物特征識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域縮小與世界先進(jìn)水平的差距,開(kāi)展生物特征識(shí)別應(yīng)用技術(shù)研究,開(kāi)發(fā)具有高安全性、低誤報(bào)率的出入口控制新產(chǎn)品。”在這種環(huán)境下,國(guó)內(nèi)一些科研院所和院校在人臉識(shí)別技術(shù)方面取得了很大進(jìn)展。如中科院自動(dòng)化所,清華大學(xué),中科院計(jì)算所自主開(kāi)發(fā)的人臉識(shí)別技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)的水平。
傳統(tǒng)的人臉識(shí)別技術(shù)主要是基于可見(jiàn)光圖像的人臉識(shí)別,這也是人們最熟悉的識(shí)別方式,已有30多年的研發(fā)歷史。但這種方式有著難以克服的缺陷,尤其在環(huán)境光照發(fā)生變化時(shí),識(shí)別效果會(huì)急劇下降,無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際系統(tǒng)的需要。解決光照問(wèn)題的方案有三維圖像人臉識(shí)別,和熱成像人臉識(shí)別。但目前這兩種技術(shù)還遠(yuǎn)不成熟,識(shí)別效果不盡人意。
最近迅速發(fā)展起來(lái)的一種解決方案是基于主動(dòng)近紅外圖像的多光源人臉識(shí)別技術(shù)。它可以克服光線(xiàn)變化的影響,已經(jīng)取得了卓越的識(shí)別性能,在精度、穩(wěn)定性和速度方面的整體系統(tǒng)性能超過(guò)三維圖像人臉識(shí)別。這項(xiàng)技術(shù)在近兩三年發(fā)展迅速,使人臉識(shí)別技術(shù)逐漸走向?qū)嵱没?/p>
可見(jiàn)光人臉識(shí)別技術(shù)
可見(jiàn)光是光譜中人眼可以感知的部分,可見(jiàn)光譜沒(méi)有精確的范圍,一般人的眼睛可以感知可見(jiàn)光的波長(zhǎng)在400到700納米之間。作為可為人眼感知的光源,也是生活中最常見(jiàn)的光源。因此,傳統(tǒng)的人臉識(shí)別技術(shù)主要基于可見(jiàn)光圖像的人臉識(shí)別,這也是人們最熟悉的人臉識(shí)別方式。
為了克服受環(huán)境光照的影響,學(xué)術(shù)界做了大量的研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)。對(duì)可見(jiàn)光人臉識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行了大量改進(jìn),以減輕環(huán)境光照的影響,目前也取得了一定的進(jìn)步。
多光源人臉識(shí)別技術(shù)
在自然界中,除人眼可見(jiàn)的光線(xiàn)外,還存在著紅外、紫外等不可見(jiàn)的光線(xiàn)。
為了克服可見(jiàn)光因環(huán)境因素而變化的影響,相關(guān)企業(yè)做了大量的研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)。基于紅外與可見(jiàn)光融合的多光源人臉識(shí)別方法是人臉識(shí)別技術(shù)的一項(xiàng)革命性創(chuàng)新,目的在于消除可見(jiàn)光變化對(duì)人臉識(shí)別的影響。
可見(jiàn)光圖像受光源影響較大,而單純的紅外圖像可以獨(dú)立光源,但對(duì)溫度變化比較敏感,而紅外與可見(jiàn)光融合的多光源人臉識(shí)別方法,被證明比任意單一光源的識(shí)別更有效。它是一種基于融合紅外與可見(jiàn)光圖像的人臉識(shí)別方法,對(duì)紅外與可見(jiàn)光人臉圖像分別采用PCA與線(xiàn)性辨別分析相結(jié)合的方法進(jìn)行特征提取和識(shí)別,并利用獲得的識(shí)別結(jié)果與它們各自的置信度進(jìn)行決策融合,并確定最終的人臉識(shí)別結(jié)果。實(shí)驗(yàn)表明,可以有效提高人臉識(shí)別性能和對(duì)各種應(yīng)用環(huán)境的適用性。