人臉自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)作為一種重要的個(gè)人身份鑒別方法,最早用于罪犯照片管理和刑偵破案,現(xiàn)在這種技術(shù)在安全系統(tǒng)和商貿(mào)系統(tǒng)中都有很多的應(yīng)用。

與其他身份鑒別方法相比,人臉識(shí)別具有直接、友好、方便和魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。其應(yīng)用領(lǐng)域逐步推向日常生活的各個(gè)領(lǐng)域,一方面明顯地提高了工作效率,另一方面,也具有極高的安全性和可靠性,其應(yīng)用前景非常廣闊。

人臉識(shí)別技術(shù)的主要用途

一般來說人臉識(shí)別技術(shù)在日常生活中主要是有兩種用途,一是用來驗(yàn)證“你是不是某某某”,這是1:1的人臉驗(yàn)證。也就是說我們先告訴人臉識(shí)別系統(tǒng),我是張三,然后用來驗(yàn)證站在機(jī)器面前的“我”到底是不是張三。二是讓系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別出來“我是誰”。系統(tǒng)采集了我的一張照片之后,從數(shù)萬人的,或者是數(shù)百萬人的庫里面自動(dòng)找出來我是誰。

這是兩種完全不同的人臉識(shí)別的這兩種應(yīng)用。

人臉識(shí)別技術(shù)發(fā)展到今天,第一種用途——1:1的人臉驗(yàn)證,目前在可控的環(huán)境下,已經(jīng)基本上達(dá)到了可使用的地步;而第二種這種動(dòng)態(tài)識(shí)別,讓系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別出“我是誰”,還有很長(zhǎng)的路要走,現(xiàn)在的技術(shù)還沒有達(dá)到這個(gè)實(shí)際應(yīng)用的需求。

人臉識(shí)別技術(shù)在金融領(lǐng)域的應(yīng)用

刷臉辦卡、遠(yuǎn)程貸款、自主開戶、刷臉支付······隨著人臉識(shí)別技術(shù)在金融行業(yè)的風(fēng)起,越來越多的商業(yè)化應(yīng)用也浮出水面。不僅僅是螞蟻金服、微眾銀行等新興互聯(lián)網(wǎng)金融機(jī)構(gòu),傳統(tǒng)金融機(jī)構(gòu)如國(guó)有商行、證券、保險(xiǎn)等均紛紛布局人臉識(shí)別技術(shù)。

基本上,人臉識(shí)別技術(shù)在金融領(lǐng)域有三大應(yīng)用方向:自助終端、柜面系統(tǒng)、移動(dòng)金融和營(yíng)銷?！?

人臉識(shí)別”自助終端

簡(jiǎn)單來說,就是將人臉識(shí)別系統(tǒng)引入到自助設(shè)備中,利用人臉識(shí)別技術(shù)將現(xiàn)場(chǎng)采集的照片與已存照片、身份證照片進(jìn)行比對(duì)并提供人臉相似值,工作人員即可根據(jù)相似值的高低判斷是否直接通過或進(jìn)行人工審核。目前,用戶可以在自助終端上實(shí)現(xiàn)自助開卡、業(yè)務(wù)變更、密碼重置等個(gè)人業(yè)務(wù)。

移動(dòng)金融/營(yíng)銷

其核心在于人臉遠(yuǎn)程身份核查,一般是包括兩方面,一方面用戶可以借助于手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行人臉身份核查;另一方面金融機(jī)構(gòu)可將該人臉識(shí)別系統(tǒng)嵌入便攜式移動(dòng)終端,上門為客戶辦理業(yè)務(wù)。

柜面系統(tǒng)

其核心在于人臉聯(lián)網(wǎng)核查,通過將現(xiàn)場(chǎng)照片與公安部已存的身份證照片進(jìn)行比對(duì)、核查,更客觀、科學(xué)的實(shí)現(xiàn)“人證合一”,降低“肉眼”觀察的主觀意識(shí)和失誤辨認(rèn)。目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于銀行、保險(xiǎn)、證券等金融機(jī)構(gòu)的柜面開戶等業(yè)務(wù)中。

人臉識(shí)別技術(shù)在公安系統(tǒng)的應(yīng)用

人臉識(shí)別照片比對(duì)系統(tǒng)用于快速身份鑒別,在大量(幾千到幾百萬)的數(shù)據(jù)庫(失蹤人口照片庫、擋獲人員照片庫、常駐人口照片庫、暫住人口照片庫、追逃人員照片庫、重點(diǎn)人口照片庫、CCIC在逃人員照片庫等)中查找檢索特定人員的身份。

如在省廳、市局等單位建立比對(duì)中心,在分局、派出所、刑偵中心建立比對(duì)用戶端,或通過GPRS/CDMA用手機(jī)和PDA拍照并發(fā)送照片比對(duì)請(qǐng)求。它充分利用非常有價(jià)值的人臉照片線索,大大加快公安偵查人員對(duì)嫌疑人的身份辨認(rèn)過程,為加速“科技強(qiáng)警”進(jìn)程,形成高智能的、社會(huì)化的、規(guī)模化的公安防范體系,提供了有效的技術(shù)手段。

人臉識(shí)別技術(shù)統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)擋獲人員登記管理、網(wǎng)絡(luò)追逃、比對(duì)查證與事后處理,同時(shí)人像比對(duì)還可用于刑偵查案、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定等業(yè)務(wù)上。

主要應(yīng)用方向如下:

1、公安系統(tǒng)緝拿在逃罪犯:基于人臉識(shí)別的照片比對(duì)系統(tǒng)幫助加快對(duì)嫌疑人的身份確認(rèn),減少“人海戰(zhàn)術(shù)”的低效率,在追逃、破案、尋人等應(yīng)用中發(fā)揮巨大的能量。

2、尋人尋親:對(duì)老百姓或其他業(yè)務(wù)部門提供的照片,直接送入系統(tǒng)進(jìn)行比對(duì)、檢索、篩選,最后人工確認(rèn)。

3、派出所擋獲違法人員:對(duì)派出所擋獲的人員,登記筆錄,對(duì)于其中一些少數(shù)民族、聾啞人或保持沉默者等無法查證身份的人員,可拍攝照片送入各種照片庫中比對(duì),排查涉及大案要案人員,以免漏網(wǎng);或查證其前科,累計(jì)處理。

4、查證無名尸源:需要查證無名尸源時(shí),先拍攝正面照片,送入計(jì)算機(jī),如果照片閉眼、破損或變形,可用人像合成系統(tǒng)或人工繪制一幅標(biāo)準(zhǔn)照,送入比對(duì)系統(tǒng)比對(duì)查證。

5、目擊者描述排查:獲得現(xiàn)場(chǎng)目擊者對(duì)嫌疑人的形象描述后,可用人像合成系統(tǒng)進(jìn)行排查。

6、獲得視頻監(jiān)控照片:一般監(jiān)控系統(tǒng)針對(duì)場(chǎng)景,得到的涉案嫌疑人的圖像都有模糊、偏轉(zhuǎn)、逆?zhèn)裙獾荣|(zhì)量不佳問題,這時(shí)需要根據(jù)圖像用人像合成系統(tǒng)或人工繪制一幅標(biāo)準(zhǔn)照,送入照片比對(duì)系統(tǒng)比對(duì)查證。

7、公共場(chǎng)所集會(huì):在政府、球場(chǎng)等公共場(chǎng)所,時(shí)常會(huì)有人員滋事,此時(shí)公安民警不便直接帶人處理,可以采用長(zhǎng)焦攝像機(jī)拍攝特寫鏡頭,如果效果不夠好可以用人像合成系統(tǒng)修正,送入比對(duì)系統(tǒng)比對(duì)查證。

8、一代/二代居民身份證識(shí)別:根據(jù)犯罪人員的身份證照片信息,與系統(tǒng)照片庫中的信息資料進(jìn)行比對(duì),提取出與證件上照片相似的人員信息,能充分利用現(xiàn)有的二代身份證照片資源,為公安部門的工作提供高效有利的幫助。

9、失蹤人口調(diào)查,收容救助、強(qiáng)制戒毒以及海關(guān)出入境等場(chǎng)所,照片比對(duì)系統(tǒng)幫助提高工作效率,極大地降低人工比對(duì)強(qiáng)度。

10、其他應(yīng)用:常住人口的比對(duì)查詢、暫住人口的比對(duì)查詢、重點(diǎn)人口的比對(duì)查詢、CCIC在逃人員的比對(duì)查詢等。

智能人臉識(shí)別分析技術(shù),來實(shí)現(xiàn)對(duì)千萬級(jí)照片庫進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算與檢索、篩選所需的人員信息,并確保分析的結(jié)果能夠滿足人工二次分析處理的要求,人臉識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)圖如下:

人臉識(shí)別技術(shù)在社保領(lǐng)域的應(yīng)用

為確保基本養(yǎng)老保險(xiǎn)基金安全,防止冒領(lǐng)騙領(lǐng)養(yǎng)老金,將人臉識(shí)別技術(shù)引入人臉識(shí)別自證(人證合一認(rèn)證系統(tǒng)),利用人臉識(shí)別特征的唯一性,精準(zhǔn)、便捷的實(shí)現(xiàn)參保人身份真實(shí)性的有效核查,減少保險(xiǎn)金發(fā)放的漏洞,最大限度的避免騙保、冒領(lǐng)等問題。

自證終端通過在本地對(duì)證件內(nèi)信息進(jìn)行自動(dòng)讀取,同時(shí)對(duì)被核查人的人臉進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)抓拍,獲取證件上的人臉照片,經(jīng)過高清人臉識(shí)別分析儀,與現(xiàn)場(chǎng)持證人的人臉進(jìn)行比對(duì),檢查持證人與當(dāng)前證件是否同一個(gè)人,從而有效阻止認(rèn)證工作中的一切造假行為,包括使用照片、視頻以及三維模型進(jìn)行身份驗(yàn)證等造假行為。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖:

人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用,不僅能有效遏止養(yǎng)老金流失,大大減少工作量,提高工作效率;同時(shí)還能優(yōu)化經(jīng)辦工作服務(wù)質(zhì)量,減少服務(wù)摩擦,極大地方便了離退休人員,真正起到一箭三雕,一石三鳥的作用。

人臉識(shí)別技術(shù)在機(jī)場(chǎng)邊檢中的應(yīng)用

隨著現(xiàn)在都市生活節(jié)奏的加快和生活水平的不斷提高,飛機(jī)已成為除火車、汽車之外,一大出行選擇。然而目前的機(jī)場(chǎng)登機(jī)流程及安保措施顯得復(fù)雜而薄弱。

對(duì)于機(jī)場(chǎng)這樣人員密集的公共場(chǎng)所而言,安全防護(hù)一直是機(jī)場(chǎng)管理的重中之重?，F(xiàn)今許多機(jī)場(chǎng)已經(jīng)開始使用高清人臉證件比對(duì)系統(tǒng),以此輔助機(jī)場(chǎng)人工查驗(yàn)工作。

高清人臉證件比對(duì)系統(tǒng)的核心是進(jìn)行身份證和人像的對(duì)比?？焖俚淖R(shí)別出證件與證件使用人是否相一致,識(shí)別率達(dá)到98%以上,比肉眼更快速、更準(zhǔn)確。當(dāng)發(fā)現(xiàn)證件信息與持證人員不一致時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示安檢人員加強(qiáng)人工核查工作。

當(dāng)乘客準(zhǔn)備進(jìn)入候機(jī)大廳時(shí),位于安檢口的攝像頭會(huì)自動(dòng)捕捉人臉圖像,人臉識(shí)別系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將乘客證件照片與之進(jìn)行比對(duì),以識(shí)別乘客身份。即使乘客換了發(fā)型、化了濃妝也沒關(guān)系。人臉識(shí)別系統(tǒng)采集的人臉圖像還可以作為非常重要的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)被記錄下來,存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中,作為事后檢索的索引,或者與公安、安全部門的數(shù)據(jù)庫接駁,進(jìn)行取證、認(rèn)定。

在機(jī)場(chǎng)出入境安全檢測(cè)系統(tǒng)中,人臉識(shí)別系統(tǒng)發(fā)揮著多重功效。其一可以對(duì)機(jī)場(chǎng)人流量情況進(jìn)行控制管理,其二可以對(duì)出入境人員的身份信息驗(yàn)證檢測(cè),不給可疑人員入境或出逃的機(jī)會(huì)。

人臉識(shí)別的技術(shù)難點(diǎn)

人臉識(shí)別雖說發(fā)展到現(xiàn)在3、40年的時(shí)間了,但它一直存在的幾個(gè)難點(diǎn),到現(xiàn)在也沒能徹底解決。

1、光照問題

光照問題是機(jī)器視覺重的老問題,在人臉識(shí)別中的表現(xiàn)尤為明顯。由于人臉的3D結(jié)構(gòu),光照投射出的陰影,會(huì)加強(qiáng)或減弱原有的人臉特征。

2、表情姿態(tài)問題

與光照問題類似,姿態(tài)問題也是目前人臉識(shí)別研究中需要解決的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。姿態(tài)問題涉及頭部在三維垂直坐標(biāo)系中繞三個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)造成的面部變化,其中垂直于圖像平面的兩個(gè)方向的深度旋轉(zhuǎn)會(huì)造成面部信息的部分缺失。針對(duì)姿態(tài)的研究相對(duì)比較的少,目前多數(shù)的人臉識(shí)別算法主要針列正面、準(zhǔn)正而人臉圖像,當(dāng)發(fā)生俯仰或者左右側(cè)而比較厲害的情況下,人臉識(shí)別算法的識(shí)別率也將會(huì)急劇下降。面部幅度較大的哭、笑、憤怒等表情變化同樣影像著面部識(shí)別的準(zhǔn)確率。

3、遮擋問題

對(duì)于非配合情況下的人臉圖像采集,遮擋問題是一個(gè)非常嚴(yán)重的問題。特別是在監(jiān)控環(huán)境下,往往彼監(jiān)控對(duì)象都會(huì)帶著眼鏡,帽子等飾物,使得被采集出來的人臉圖像有可能不完整,從而影響了后面的特征提取與識(shí)別,甚至?xí)?dǎo)致人臉檢測(cè)算法的失效。

4、年齡變化

隨著年齡的變化,面部外觀也在變化,特別是對(duì)于青少年,這種變化更加的明顯。對(duì)于不同的年齡段,人臉識(shí)別算法的識(shí)別率也不同。一個(gè)人從少年變成青年,變成老年,他的容貌可能會(huì)發(fā)生比較大的變化,從而導(dǎo)致識(shí)別率的下降。對(duì)于不同的年齡段,人臉識(shí)別算法的識(shí)別率也不同。

5、人臉相似性

不同個(gè)體之間的區(qū)別不大,所有的人臉的結(jié)構(gòu)都相似,甚至人臉器官的結(jié)構(gòu)外形都很相似。這樣的特點(diǎn)對(duì)于利用人臉進(jìn)行定位是有利的,但是對(duì)于利用人臉區(qū)分人類個(gè)體是不利的。

6、圖像質(zhì)量

人臉圖像的來源可能多種多樣,由于采集設(shè)備的不同,得到的人臉圖像質(zhì)量也不一樣,特別是對(duì)于那些低分辨率、噪聲大、質(zhì)量差的人臉圖像(如手機(jī)攝像頭拍攝的人臉圖片、遠(yuǎn)程監(jiān)控拍攝的圖片等)如何進(jìn)行有效地人臉識(shí)別是個(gè)需要關(guān)注的問題。同樣的,對(duì)于高分辨圖像對(duì)人臉識(shí)別算法的影響也需要進(jìn)一步的研究。

7、樣本缺乏

基于統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的人臉識(shí)別算法是目前人臉識(shí)別領(lǐng)域中的主流算法,但是統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)方法需要大量的訓(xùn)練。由于人臉圖像在高維空間中的分布是一個(gè)不規(guī)則的流形分布,能得到的樣本只是對(duì)人臉圖像空間中的一個(gè)極小部分的采樣,如何解決小樣本下的統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)問題有待進(jìn)一步的研究。

8、海量數(shù)據(jù)

傳統(tǒng)人臉識(shí)別方法如PCA、LDA等在小規(guī)模數(shù)據(jù)中可以很容易進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)。但是對(duì)于海量數(shù)據(jù),這些方法其訓(xùn)練過程難以進(jìn)行,甚至有可能崩潰。

9、大規(guī)模人臉識(shí)別

隨著人臉數(shù)據(jù)庫規(guī)模的增長(zhǎng),人臉?biāo)惴ǖ男阅軐⒊尸F(xiàn)下降。

原文標(biāo)題:簡(jiǎn)述人臉識(shí)別系統(tǒng)的應(yīng)用及目前存在的技術(shù)難題

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