人臉識別被認(rèn)為是生物特征識別乃至人工智能領(lǐng)域的難點研究課題之一。人臉識別的難度主要是由人臉作為生物特征的特性造成的。
類似
不同個體之間差別不大。所有的人臉在結(jié)構(gòu)上都是相似的,甚至面部器官的結(jié)構(gòu)和外觀也是相似的。這一特征有利于利用人臉進(jìn)行定位,但不利于利用人臉區(qū)分人類個體。
可變性
人臉的外觀是很不穩(wěn)定的,人可以通過人臉的變化產(chǎn)生很多表情,從不同的觀察角度看人臉的視覺圖像也有很大的不同。此外,人臉識別還會受到光照條件的影響(如白天黑夜、室內(nèi)室外等。),臉的很多遮蓋物(比如口罩,墨鏡,頭發(fā),胡子等。),年齡等諸多因素。
在人臉識別中,類變化應(yīng)該被放大作為區(qū)分個體的標(biāo)準(zhǔn),而第二類變化應(yīng)該被剔除,因為它們可以代表同一個個體。通常,階級的變化稱為階級間的差異,第二種變化稱為階級內(nèi)的差異。對于人臉來說,類內(nèi)變異往往大于類間變異,這使得在類內(nèi)變異的干擾下,利用類間變異區(qū)分個體變得異常困難。
人臉識別系統(tǒng)包括圖像采集、人臉定位、圖像預(yù)處理和人臉識別(身份確認(rèn)或身份搜索)。系統(tǒng)的輸入一般是一幅或一系列身份未定的人臉圖像,以及人臉數(shù)據(jù)庫中若干幅身份已知或?qū)?yīng)編碼的人臉圖像,而輸出則是一系列相似度得分,表示待識別人臉的身份。
傳統(tǒng)的人臉識別技術(shù)主要是基于可見光圖
一種快速發(fā)展的解決方案是基于主動近紅外圖像的多光源人臉識別技術(shù)。它能克服光線變化的影響,取得了良好的識別性能。整體系統(tǒng)性能在準(zhǔn)確率、穩(wěn)定性和速度方面都超過了三維圖像人臉識別。這項技術(shù)在近兩三年發(fā)展迅速,使得人臉識別技術(shù)逐漸實用化。
人臉識別的優(yōu)勢在于它的自然性和不被被測試者觀察到。
所謂自然,是指識別方法與人類(甚至其他生物)在個體識別中使用的生物特征相同。比如人臉識別,人類通過對人臉的觀察和比對來區(qū)分和確認(rèn)身份。此外,還有語音識別、圖形識別等自然識別,而指紋識別、虹膜識別等則不是自然的,因為人類或其他生物并不以這樣的生物特征來區(qū)分個體。
不被發(fā)現(xiàn)的特性對于一種識別方法來說也是非常重要的,它會使識別方法不具有攻擊性,不容易被欺騙,因為它不容易引起人們的注意。人臉識別就有這方面的特點。它完全利用可見光獲取人臉圖像信息,與指紋識別或虹膜識別不同。它需要使用電子壓力傳感器來采集指紋或紅外線來采集虹膜圖像。這些特殊的收款方式容易被人察覺,更容易被偽裝和欺騙。