人物識別

人物識別基於人的臉部特徵信息進行身份識別的一種生物識別技術。 人物識別系統臉識別系統以人物識別技術為核心,是一項新興的生物識別技術,是當今國際科技領域攻關的高精尖技術。 ition

人物識別

人物識別,又叫人臉識別,或稱人像識別,運用人工智慧領域內先進的生物識別技術,特指利用分析比較人物視覺特徵信息進行身份鑑別的計算機技術。人物識別概述 廣義的人物識別實際包括構建人物識別系統的一系列相關技術,包括人物圖像採集、人物定位、人物識別預處理、身份確認以及身份查找等;而狹義的人物識別特指通過人物進行身份確認或者身份查找的技術或系統。

人物識別介紹

人物識別技術的研究肇始於20世紀60年代末期。20世紀90年代後期以來,一些商業性的人物識別系統逐漸進入市場,但是,這些技術和系統離實用化都有一定距離,性能和準確率有待提高。美國遭遇恐怖攻擊後,這一技術引起廣泛關注。作為最容易隱蔽使用的識別技術,人物識別成為當今國際反恐和安全防範最重要的手段之一。
人物識別是一項熱門的計算機技術研究領域,它屬於生物特徵識別技術,是對生物體(一般特指人)本身的生物特徵來區分生物體個體。生物特徵識別技術所研究的生物特徵包括臉、指紋、手掌紋、虹膜、視網膜、聲音(語音)、體形、個人習慣(例如敲擊鍵盤的力度和頻率、簽字)等,相應的識別技術就有人像識別、指紋識別、掌紋識別、虹膜識別、視網膜識別、語音識別(用語音識別可以進行身份識別,也可以進行語音內容的識別,只有前者屬於生物特徵識別技術)、體形識別、鍵盤敲擊識別、簽字識別等。
人物識別基於人的臉部特徵信息進行身份識別的一種生物識別技術。用攝像機或攝像頭採集含有人臉的圖像或視頻流,並自動在圖像中檢測和跟蹤人臉,進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關技術,包括人臉圖像採集、人臉定位、人臉識別預處理、記憶存儲和比對辨識,達到識別不同人身份的目的。

什麼是人物識別技術

人物識別技術,是一種依據人的面部特徵,如統計或幾何特徵來自動進行身份鑑別的一種技術,它綜合運用了數字圖像/視頻處理、模式識別,機器學習等多種技術。人物識別技術又稱為面像識別、人像識別、相貌識別、面孔識別、面部識別等。這些叫法的含義有細微的差別,人物識別一般依據視頻中活體人物進行身份識別,比如門禁等套用;而面像識別、人像識別則強調的是像,以確定人像圖片中人物的身份為主,比如照片比對等套用。主要優勢自然性是指該識別方式同人類(甚至其它生物)進行個體識別時所利用的生物特徵相同。例如人臉識別,人類也是通過觀察比較人臉區分和確認身份的,另外具有自然性的識別還有語音識別、體形識別等,而指紋識別、虹膜識別等都不具有自然性,因為人類或者其它生物並不通過此類生物特徵區別個體。

主要優勢

自然性

是指該識別方式同人類(甚至其它生物)進行個體識別時所利用的生物特徵相同。例如人臉識別,人類也是通過觀察比較人臉區分和確認身份的,另外具有自然性的識別還有語音識別、體形識別等,而指紋識別、虹膜識別等都不具有自然性,因為人類或者其它生物並不通過此類生物特徵區別個體。

不被察覺性

不被察覺對於一種識別方法也很重要,這會使該識別方法不令人反感,並且因為不容易引起人的注意而不容易被欺騙。人臉識別具有這方面的特點,它完全利用可見光獲取人臉圖像信息,而不同於指紋識別或者虹膜識別,需要利用電子壓力感測器採集指紋,或者近距離採集虹膜圖像,這些特殊的採集方式很容易被人察覺,從而更有可能被偽裝欺騙。這一特點特別適用於逃犯跟蹤系統。

非接觸性和其唯一性

非接觸性和其唯一性,使其廣泛運用於公安刑偵系統,門禁考勤系統,網路套用系統等。

人物識別的難點

雖然人像識別有很多其他識別無法比擬的優點,但是它本身也存在許多困難。人像識別被認為是生物特徵識別領域甚至人工智慧領域最困難的研究課題之一。人像識別的困難主要是人臉作為生物特徵的特點所帶來的。人臉在視覺上的特點是:
第一,不同個體之間的區別不大,所有的人臉的結構都相似,甚至人臉器官的結構外形都很相似。這樣的特點對於利用人臉進行定位是有利的,但是對於利用人臉區分人類個體是不利的;
第二,人臉的外形很不穩定,人可以通過臉部的變化產生很多表情,而在不同觀察角度,人臉的視覺圖像也相差很大,另外,人像識別還受光照條件(例如白天和夜晚,室內和室外等)、人臉的很多遮蓋物(例如口罩、墨鏡、頭髮、鬍鬚等)、年齡等多方面因素的影響。
在人像識別中,第一類的變化是應該放大而作為區分個體的標準的,而第二類的變化應該消除,因為它們可以代表同一個個體。通常稱第一類變化為類間變化(inter-class difference),而稱第二類變化為類內變化(intra-class difference)。對於人臉,類內變化往往大於類間變化,從而使在受類內變化干擾的情況下利用類間變化區分個體變得異常困難。

人物識別的套用

2010年,物聯網產業被定義為戰略性新興產業,並獲得各級政府的大力扶持。"十二五"規劃出台後,物聯網成為最耀眼的產業明星。
作為物聯網技術中的重要組成部分,生物特徵識別技術的套用處在行業快速增長階段。在本次評選活動中也受到了更多關注。生物特徵識別技術近年來在全球範圍內發展迅速,全球生物識別市場根據不同的套用主要可分為以下幾個方面:電子門禁控制與考勤管理、計算機終端的進入控制、政府及法務部門(人臉識別系統或指紋識別系統)、消費者或商家用於買賣交易及其他多種套用。
人物識別的套用主要有:

公安刑偵破案

通過查詢目標人物數據尋找資料庫中是否存在重點人口基本信息。例如在機場或車站安裝系統以抓捕在逃案犯。例如在機場、體育場、超級市場等公共場所對人群進行監視,以達到身份識別的目的。例如在機場安裝監視系統以防止恐怖分子登機。

軍隊安全系統中的套用

全軍軍事重地有相當一部分是靠傳統的鐵門加警衛24小時站崗,存在著容易被找到規律、利用管理人員的疏忽以及鑰匙、密碼可能被複製盜取的隱患,而且由於地形隱蔽分散,不利於管理和監控。基於面像識別的門禁系統通過初始化頭像庫,可以限定開門人員數量,免除了鑰匙密碼被盜的後顧之憂,而且可以全天候自動監控並記錄,便於追查。通過計算機網路,還可以實施集中管理監控和自動報警。使用面像識別系統武裝部隊,為軍事重地提供完善的安全保障只是一個時間問題。

門禁考勤系統

人物識別系列產品,所有機型在原有基礎之上,可根據客戶的實際需要,增加視頻監控功能(本地或遠程),以便用戶實時查看門禁考勤現場狀況,及時作出回響,提高門禁控制、考勤管理的效率。支持本地視頻輸出,本地實時監看門禁考勤場所狀況。支持遠程視頻監控功能,可通過網路隨時隨地方便監看門禁考勤場所狀況。全天候工作,不分晝夜,多門門禁控制,多人考勤管理,遠程管理數據,方便快捷。

政法系統中的套用

我國公、檢、法機關加強對經濟、刑事等犯罪行為的打擊力度,聯合開展的“追逃”鬥爭運用了網上掛牌督捕,把逃犯的照片、身份證、特徵資料上網發布,各地抓捕到的嫌疑犯通過網上查詢、比較,可以確定其是否為網上通緝逃犯。但這種方法的判斷要通過多種技術鑑定,對證件資料假冒的犯人查詢起來有較大難度,對犯罪分子的狡辯、偽裝往往要消耗大量的時間、精力和物力來進行辨認。而利用人物識別技術,只需攝下嫌疑犯面像,通過計算機網路將面像特徵數據(最大 30KB)傳送到計算機中心資料庫,系統即可自動與面像資料庫中的逃犯面像比較,迅速準確地做出身份判斷。面像識別技術可以在無人職守的狀態下,自動捕捉頭像並進行對比,一旦發現吻合的頭像,可以自動報警並記錄。使用面像識別技術,通過全國公安局、派出所的網路系統,可以大大提高破案效率,同時對犯罪分子也將產生極大的威懾力量。在國外,英國倫敦警察局通過使用面像識別系統,在3個月內,破案率提高了34%。

銀行系統中的套用

我國銀行金融系統對安全控制有著極高的要求,如電子商務、金庫的安全設施、保險柜、自動櫃員機的使用等。由於金融詐欺、搶劫的發生率有所增加,對傳統安全措施提出了新的挑戰。人物識別技術不需要任何電子或機械的“鑰匙”,可以杜絕丟失鑰匙、密碼的現象,如果配合IC卡、指紋識別等技術可以使安全係數成倍增長,對每次開門事件都保存一條有時間/日期和面像的記錄,具有良好的可跟蹤性,而且只需要通用的PC硬體及相應軟體,與傳統的安全措施相比,具有很高的性能價格比。
銀行系統正在開展保險柜出租、託管業務,使用人物識別系統不但可以提升銀行的安全係數,還能大大提高銀行在客戶中的可信度。同時,在ATM自動取款機上套用面像識別技術,可以免除用戶忘記密碼的苦惱,還可以有效防止冒領、盜取的事件發生。

物業管理中的套用

隨著房地產業的改革,物業管理扮演著日趨重要的角色,但一直未能擺脫使用大量的保全人員人為監控的模式,很難有效防止外來人員、特別是有犯罪企圖人員的進入。使用面像識別技術,可以很好地與現有的布線系統和監控系統相結合,由於人物識別可以自動連續工作,並對可疑人員自動跟蹤記錄,使住戶不必再隨身攜帶大串的鑰匙,也不必去記住複雜的密碼,而且它不需要用戶被動地配合,使物業管理真正達到完美無缺。在Internet、可視門鈴等先進技術被套用到小區的物業後,人物識別管理技術正迅速成為新的熱點。

海關、邊檢中的套用

國際、國內的犯罪分子相勾結,利用海關、邊檢工作中的漏洞,使用各種手法,從事偷渡、販毒、走私等犯罪行為,他們往往利用假證件、假護照做掩護。每天形形色色的進出關人員中,難免會有一些狡猾的犯罪分子矇混過關。但面像識別系統利用生物識別的唯一性,可以很好地解決假證件、假護照的問題。利用面像識別技術,首先與公安機關配合建立聯網的涉外人員、重點人口的面像資料庫,就可以在主要關口、交通要道使用面像識別系統,進行不間斷的自動搜尋、識別。由於具有快速準確的特徵,可以簡化過關手續,大大提高工作效率。

網路安全中的套用

現在,人們越來越多地依賴於口令和密碼,而口令和密碼的缺陷正隨著不同場合的頻繁套用而顯得越來越明顯。人物識別技術由於特有的唯一性,“Your face is just your key”,並不依賴於口令和密碼,對網路安全有得天獨厚的優勢,可以為日益發展的電子 商務、國際貿易保駕護航,而且使用操作方便、簡潔,很容易為廣大計算機使用者接受。人物識別技術除了在公安、軍隊、海關、交通、金融、社保等行業和部門存在著廣泛的需求外,在諸如企事業單位或公司的考勤、門衛接待系統、社會醫療、福利和保險行業以及高級轎車防盜等領域也大有用武之地。

人物識別軟體

人物識別軟體順應當前的要求,慢慢走上了歷史的舞台。KnowU (基於視頻的人物識別系統), 是當前不多的人物識別軟體中具有代表性的一款,它是由個人開發編寫的,並且隨著版本的升級,逐漸具有了商業開發的色彩,在網上已經免費發布試用了。

人物識別系統

臉識別系統以人物識別技術為核心,是一項新興的生物識別技術,是當今國際科技領域攻關的高精尖技術。人臉因具有不可複製、採集方便、不需要被拍者的配合而深受歡迎。人物識別系統具有廣泛的套用:人物識別出入管理系統、人物識別門禁考勤系統、人物識別監控管理、人物識別電腦安全防範、人物識別照片搜尋、人物識別來防登記等等。

人物識別的算法種類

基於人物部件的多特徵識別算法(MMP-PCA recognition algorithms)。
基於人物特徵點的識別算法(Feature-based recognition algorithms)。
基於整幅人物圖像的識別算法(Appearance-based recognition algorithms)。
基於模板的識別算法(Template-based recognition algorithms)。
利用神經網路進行識別的算法(Recognition algorithms using neural network)。

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