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一眼就能認(rèn)出你 "兩會"安檢面像識別技術(shù)揭秘

2003年03月06日 17:23


面像識別技術(shù)原理


北京青年報圖 錢冰戈攝

  中新網(wǎng)3月6日電 據(jù)媒體報道,中國正在舉行的“兩會”以及此前的中共十六大上,面像識別技術(shù)設(shè)備已經(jīng)登堂入室,成為與會人員進(jìn)入會場遇到的第一位“朋友”。

  新一期的《新安全》披露了尚鮮為人知的面像識別技術(shù)。

  ——面像識別技術(shù)受到空前重視

  自2001年美國“9·11”恐怖襲擊發(fā)生以來,如何在機(jī)場,車站等公共場所利用高科技手段,迅速而準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)可疑分子成了目前世界各國在反恐斗爭中普遍關(guān)注的主要問題。為此,各國都投入大量物力人力研究并發(fā)展各類識別技術(shù),使得這一技術(shù)得到極大發(fā)展,其中,目前最受重視并最為有效的,就要算是面像識別技術(shù)。

  面像識別技術(shù)是一門嶄新的科學(xué)技術(shù),在國家安全、軍事安全和公安、司法、民政、金融、民航、海關(guān)、邊境、口岸、保險及民用等領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用具有極廣闊的前景。如:公安布控監(jiān)控、監(jiān)獄監(jiān)控、司法認(rèn)證、民航安檢、口岸出入控制、海關(guān)身份驗(yàn)證、銀行密押、智能身份證、智能門禁、智能視頻監(jiān)控、智能出入控制、司機(jī)駕照驗(yàn)證、各類銀行卡、金融卡、信用卡、儲蓄卡的持卡人的身份驗(yàn)證,社會保險身份驗(yàn)證等。

  面像識別技術(shù)是生物特征識別技術(shù)的一種,而生物特征識別技術(shù),是依據(jù)人體本身所固有的生理特征(面像、指紋、掌紋、視網(wǎng)膜、虹膜、簽名、語音等)或行為特征,利用圖像處理技術(shù)(或其他數(shù)位信號處理技術(shù))和模式識別的方法來達(dá)到身份鑒別或驗(yàn)證目的的一門科學(xué)。主要有面像識別、指紋識別、掌紋識別、虹膜識別、話音識別、簽名識別和視網(wǎng)膜識別等。

  其中面像識別技術(shù)作為最新發(fā)現(xiàn)之一,是當(dāng)今國際科技領(lǐng)域攻關(guān)的高精尖技術(shù)。該技術(shù)的主要特點(diǎn)如下:

  1.采用人臉重心模板以實(shí)現(xiàn)人臉快速的定位,這種人臉模板具有多尺度的檢測功能,能適應(yīng)于檢測處于復(fù)雜背景中任何位置的不同大小的人臉;人臉重心模板上的重心點(diǎn)對應(yīng)于人臉模式上的各個器官(雙眉、雙眼、鼻和嘴),重心點(diǎn)之間動態(tài)的二維空間約束關(guān)系適應(yīng)于檢測具有不同構(gòu)型的實(shí)際人臉。

  2.可以進(jìn)行人臉跟蹤,在人臉重心模板匹配的基礎(chǔ)上加入了灰度和紋理檢測模塊,可以面向復(fù)雜背景的多級、多尺度、多角度人臉進(jìn)行檢測跟蹤。

  3.具有自動的形狀抽取能力,還可以應(yīng)用于性別判別、表情識別、三維姿態(tài)復(fù)原及人臉重建等方面,該算法具有識別速度快、同等條件下誤認(rèn)率和拒認(rèn)率低、無需學(xué)習(xí)等特點(diǎn)。

  4.光照條件是影響面像識別算法識別精度的關(guān)鍵因素,目前最新的技術(shù)采用多方法融合的思想來實(shí)現(xiàn)光照補(bǔ)償機(jī)制,可以解決大量的偏光問題,大幅度地提高識別精度。

  ——面像識別技術(shù)的主要功能

  面像技術(shù)在需要進(jìn)行身份鑒定的領(lǐng)域均可使用,特別是在不能接觸識別對象時,更能體現(xiàn)出技術(shù)的優(yōu)越性。技術(shù)的主要功能有如下幾個方面:

  1.面像檢測和識別:在一幅圖像中檢測出面像,面像與指定的一幅圖像中的面像進(jìn)行比對或與面像已經(jīng)過預(yù)處理成的模板進(jìn)行比對,根據(jù)相似度值判斷是否是同一個人。這樣可以免除記憶密碼的麻煩;

  2.面像數(shù)據(jù)模板化和檢索:可以從一幅面像圖像中提取小到84字節(jié)面紋數(shù)據(jù)(模板)。使面像數(shù)據(jù)得到壓縮并便于存儲和檢索,可以將一采集的面像與庫中大量的面像進(jìn)行比對;

  3.面像跟蹤:利用面像檢測技術(shù),當(dāng)指定的面像在視野內(nèi)移動時,進(jìn)行自動的跟蹤。可以對某些人員進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控和報警;

  4.通過真人識別功能來防欺詐,可以判斷攝像機(jī)獲得的面像,是一個真正人還是一幅照片所產(chǎn)生的;

  5.可以進(jìn)行圖像評價:對一幅給出的面像,對面像識別效果進(jìn)行評價,并進(jìn)行改進(jìn)提示。

  面像識別的基本步驟如下:

  1.首先進(jìn)行用戶注冊,技術(shù)可以用攝像頭實(shí)時的或從照片采集用戶的面像,生成面紋(faceprint)編碼即特征向量,建立面像檔案;

  2.在進(jìn)行用戶識別時,用攝像頭采集用戶的面像,進(jìn)行特征提;

  3.將待確定的用戶的面紋編碼與檔案中的面紋編碼進(jìn)行比對;

  4.確認(rèn)用戶的身份或列出面像相似的人供選擇。

  ——面像識別技術(shù)典型應(yīng)用

  面像識別技術(shù)的應(yīng)用是非接觸式的、連續(xù)的和實(shí)時的,這一技術(shù)典型應(yīng)用如下:

  1.身份鑒定(一對多的搜索):在鑒定模式下,確定一個人的身份,技術(shù)可以快速地計算出實(shí)時采集到的面紋數(shù)據(jù)與面像數(shù)據(jù)庫中已知人員的面紋數(shù)據(jù)之間的相似度,給出一個按相似度遞減排列的可能的人員列表,或簡單地返回鑒定結(jié)果(相似度最高的)和相對應(yīng)的可信度。

  2.身份確認(rèn)(一對一的比對):在確認(rèn)模式下,面紋數(shù)據(jù)可以存儲在智能卡中或數(shù)碼記錄中,技術(shù)只需要簡單地將實(shí)時的面紋數(shù)據(jù)與存儲的相比對,如果可信度超過一個指定的閥值,則比對成功,身份得到確認(rèn)。

  3.監(jiān)控:應(yīng)用面像捕捉,面像識別技術(shù)可以在監(jiān)控范圍中跟蹤一個人和確定他的位置。

  4.監(jiān)視:可以在監(jiān)控范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)人臉,而不論其遠(yuǎn)近和位置,能連續(xù)的跟蹤他們并將它們從背景中分離出來,將他的面像與監(jiān)控列表進(jìn)行比對。整個過程完全是無需干預(yù)的,連續(xù)的和實(shí)時的。

  5.面像數(shù)據(jù)壓縮:能將面紋數(shù)據(jù)壓縮到84字節(jié)以便用于智能卡、條形碼或其他存儲空間有限的設(shè)備中。

  ——面像識別技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

  目前面像識別技術(shù)已經(jīng)在商業(yè)的和政府的許多領(lǐng)域中得到應(yīng)用。

  1.身份確認(rèn)與人員檢索:可用于電腦/網(wǎng)絡(luò)安全、銀行業(yè)務(wù)、智能卡、訪問控制、邊境控制等領(lǐng)域,網(wǎng)訊公司在這一領(lǐng)域的產(chǎn)品有門禁和考勤,民政收容與遣送等。

  2.身份證:可用于選民登記、身份證、護(hù)照、駕駛執(zhí)照、工作證等、網(wǎng)訊公司在這一領(lǐng)域的產(chǎn)品有機(jī)場安檢口身份證檢查以及結(jié)合犯罪嫌疑人識別系統(tǒng)的安檢口控制系統(tǒng)等。

  3.計算機(jī)信息保護(hù)系統(tǒng):利用面像特征識別用戶,保護(hù)計算機(jī)信息,網(wǎng)訊公司在這一領(lǐng)域的產(chǎn)品有面像屏幕保護(hù)和文件加密。

  4.犯罪嫌疑人識別系統(tǒng):應(yīng)用于臉部照片登記系統(tǒng),事件后分析系統(tǒng),網(wǎng)訊公司在這一領(lǐng)域的主要應(yīng)用系統(tǒng)為基于Internet的網(wǎng)上追逃系統(tǒng)。

  5.遠(yuǎn)距離身份識別:應(yīng)用于監(jiān)視、監(jiān)控、閉路電視、交通管理、敵友識別等,網(wǎng)訊公司在這一領(lǐng)域的主要應(yīng)用系統(tǒng)為重大嫌疑犯重點(diǎn)地區(qū)布控系統(tǒng)。(杜等梅)


 
編輯:趙建

相關(guān)報道:圖文:人民大會堂配備先進(jìn)安檢系統(tǒng) 來者資料盡顯 (2003-03-03 06:42:01)

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