人臉識別技術(shù)成國際安防科研熱點(diǎn)

　　人臉識別，是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識別的一種生物識別技術(shù)。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動(dòng)在圖像中檢測和跟蹤人臉，進(jìn)而對檢測到的人臉進(jìn)行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)，通常也叫做人像識別、面部識別。對于人臉識別的應用，依照攝像機到用戶(hù)的距離可將其分為近距離人臉識別、中距離人臉識別和遠距離人臉識別系統，遠距離人臉識別是視頻人臉識別應用中最具挑戰性的形式之一。如今，國內外針對遠距離人臉識別的研究很多。

　　近年來(lái)，國際上對人臉及人臉面部表情識別的研究逐漸成為科研熱點(diǎn)，很多機構都在進(jìn)行這方面的研究，吸引了大量的研究人員和基金支持，其中走在前邊的主要是美國、歐洲、英國和日本等國家。在遠距離人臉研究方面，主要是采用主動(dòng)視覺(jué)的方法進(jìn)行設計和開(kāi)發(fā)，集中用于人臉圖像采集和識別目的的自動(dòng)目標選擇和攝像機控制系統，以下介紹一些主要的實(shí)現方式。

　　第一，美國喬治亞理工學(xué)院在較早前的工作中，研發(fā)了一套由一對WFOV攝像機和一對NFOV攝像機構成的主動(dòng)視覺(jué)系統。該系統用于人機互動(dòng)，應用范圍僅為幾米遠，但可檢測皮膚顏色，并采用三角測量法進(jìn)行3D定位，并自動(dòng)控制NFOV攝像機采集人臉圖像。

　　第二，西門(mén)子公司推出了一套實(shí)時(shí)雙攝像機人臉圖像采集系統，該系統采用了安裝于頭頂的全景攝像機進(jìn)行目標定位，PTZ攝像機采集人臉圖像。

　　第三，卡內基梅隆大學(xué)機器人學(xué)院研發(fā)的遠距離人體識別系統(DHID)，通過(guò)遠距離拍攝視頻進(jìn)行人臉和步態(tài)雙重識別。該系統采用了一個(gè)具有60°視場(chǎng)的WFOV攝像機，從50米外對目標進(jìn)行追蹤，采集放大的視頻序列和人臉圖像分別進(jìn)行步態(tài)識別和人臉識別。

　　第四，意大利熱那亞大學(xué)的Marchesotti等人采用雙攝像機系統遠距離采集人臉圖像，在WFOV視頻中采用了-blob檢測器進(jìn)行人體檢測，并通過(guò)一臺NFOV攝像機采集目標人臉圖像。

　　第五，IBM公司研發(fā)了一套人臉?lè )诸?lèi)器，采用了雙幾何刻度的WFOV攝像機進(jìn)行人體檢測，重疊覆蓋了6米×6米的圖像采集區域，在每個(gè)WFOV攝像機視場(chǎng)中應用了多-blob2D追蹤器，并通過(guò)一個(gè)3D多-blob追蹤器在真實(shí)世界坐標系統中確認頭部位置。

　　第六，倫敦大學(xué)計算機科學(xué)學(xué)院開(kāi)發(fā)了一種遠距離人臉圖像采集方法，該方法的目標是對人體姿勢和部分遮擋具有穩健性，該系統由一套具有135°視場(chǎng)的靜止WFOV攝像機和具有13°視場(chǎng)的NFOV攝像機組成。為了提高對部分遮擋的穩健性，系統在WFOV視場(chǎng)中直接檢測人臉的位置而不是整個(gè)身體的位置，人臉檢測結合了運動(dòng)檢測、背景建模和皮膚檢測，然后由NFOVPTZ攝像機采集高分辨率人臉圖像。

　　第七，牛津大學(xué)主動(dòng)視覺(jué)實(shí)驗室提出了用于人臉圖像采集的多攝像機主動(dòng)監控系統的架構。在該架構中，人體追蹤器與每一個(gè)WFOV攝像機相連，采用了高級推理算法并通過(guò)SOL數據庫共享數據。WFOV追蹤器的人體檢測結果自動(dòng)指示NFOV攝像機瞄準目標。此外，采用NFOV攝像機追蹤人臉時(shí)，在追蹤過(guò)程中采用了速度控制系統。

　　第八，通用電氣全球研發(fā)中心設計了一套基于多攝像機追蹤架構的遠距離監控的人臉圖像采集原型系統，該系統采用了4臺視場(chǎng)相互疊加的WFOV攝像機進(jìn)行人體追蹤，追蹤面積達到300平方米，人體追蹤在現實(shí)坐標下進(jìn)行，并控制4臺NFOVPTZ攝像機進(jìn)行人臉圖像采集。該系統進(jìn)行人群的長(cháng)期監控，通過(guò)人臉識別建立追蹤目標的身份，之后系統評估個(gè)體間關(guān)系的緊密程度以掌握其社交網(wǎng)絡(luò )。

　　在安防行業(yè)中，生物識別一直是市場(chǎng)中備受關(guān)注的焦點(diǎn)之一，近年來(lái)保持著(zhù)較高的增長(cháng)率，其中人臉識別是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域，也是人類(lèi)視覺(jué)最杰出的能力之一。雖然人臉識別的準確性要低于虹膜、指紋的識別，但由于它的無(wú)侵害性和對用戶(hù)最自然、最直觀(guān)的方式，使人臉識別成為最容易被接受的生物特征識別方式。

　　目前人臉識別技術(shù)不斷得到發(fā)展，該技術(shù)廣泛應用到電子護照、生物特征身份證、體育場(chǎng)館、銀行、公安等系統中，對安檢、奧運反恐、刑偵追逃等有重要意義。當前由于其應用日漸增多該市場(chǎng)份額比重在不斷增加，前景普遍被看好。而監控視頻的高清化給遠距離人臉識別提供了助力，成為安防領(lǐng)域新的突破點(diǎn)。