人脸识别技术研究解读.pdf

. 人脸识别技术研究 1 引言 1.1 选题背景 目前，在个人身份鉴别中主要依靠 ID 卡和密码等传统手段，这些传统手段 的安全性能较低，且都是基于，“ What he Dossesses ”或“What he remembers ”的 简单身份鉴别， 离真真意义上的身份鉴别“ Who he is ”还相差甚远。依靠传统方法 来确认个人身份越来越不适应现代科技的发展和社会的进步。 生物特征识别技术 给可靠的身份鉴定带来了可能。 最近，国际生物特征组织 (IBG)对生物特征识别技 术做了较详细的市场分析和预测，其结果显示，全球生物特征识别技术 2014 年 的产值约为 69 亿美元， 预计到 2016 年将超过 93 亿美元， 市场潜力非常巨大…。 生物识别技术是指利用一个人特有的生理和行为特征进行自动的身份认证。 只有满足以下几个条件的生理或行为特征才能被用做生物识别特征 1)普遍性。即每个人都要具备这种特征。 2)唯一性。即不同的人应该具备不同的这种特性。 3)持久性。即这种特征不随时间地点的改变而变化。 4)可采集性。即该特征可以被定量地测量。 研究和经验表明，人脸、指纹、手型、掌纹、虹膜、视网膜、签名、声音等都满 足这些条件，可以用于识别人的身份。基于这些特征，人们发展了人脸识别、指 纹识别、语音识别、 虹膜识别等多种生物识别技术。 在所有的生物特征识别技术 中，利用人脸特征进行身份识别是最自然、 最直接和最友好的于段。 与其它生物 特征识别技术相比， 人脸的获取非常容易， 几乎可以在被采集对象无意识的状态 下获取人脸图像，这样的取样方式没有“侵犯性”。 页脚 . 人脸识别技术是种重要的生物特征识别技术， 应用非常广泛。 人脸是自然界 存在的一种特殊的复杂视觉模式， 它包含及其丰富的信息。 首先，人脸具有一定 的不变性和唯一性，人脸识别是人类在进行身份确认时使用最为普遍的一种方 式，人脸图像还能够提供一个人的性别、年龄、种族等有关信息。其次，人脸也 页脚 . 具有多样的变化能力，从人脸的不同表情人们可以感知到一个人的情绪、感受、 甚至秉性和气质。 它无需特殊的采集设备， 系统的成本低， 而且自动人脸识别的 使用非常自然， 可以在被识别对象毫无察觉的情况下进行， 是种非常受使用者欢 迎的方式。 虽然人类在表情、 年龄或发型等发生巨大变化的情况下， 可以毫不费 力地以人脸来识别某人， 但要建立一个能够完全自动进行人脸识别的系统却是非 常困难的， 诸多因素使得人脸识别研究成为一项极其挑战性的课题． 它牵涉到模 式识别、图像处理、计算机视觉、生理学、心理学、以及认知科学等方面的诸多 知识，并与基于其它生物特征的身份鉴别方法以及计算机人机感知交互领域都有 密切联系。与指纹、视网膜、虹膜、基因、掌形等其它生物特征识别系统相比， 人脸识别具有直接、 友好、方便和非接触等许多优点， 多年来一直受到许多研究 者的关注。 人脸识别研究，起源于 19 世纪末法国人 Sir Franis Gahon 的工作。到 20 世 纪 90 年代，开始作为一个独立学科快速发展起来。人脸识别研究的发展大致分 成三个阶段第一阶段是以 Allen 和 Parke 为代表，主要研究人脸识别所需要的面 部特征。研究者用计算机实现了较高质量的人脸灰度模型。 这阶段的工作特点是 识别过程全部依赖于操作人员。 第二阶段是人机交互式识别阶段，