人物识别 （进行身份鉴别的计算机技术）

简介

人物识别

据外媒报道，Facebook人工智能团队现正在开发一套人物实验识别算法，这套算法的先进之处在于，即便没有清晰的人脸，它同样也能根据各种各样的人物线索来辨别出图像里的人的身份。

团队负责人Yann LeCun介绍称：“你可以非常轻松地认出马克-扎克伯格，因为他总是穿一件灰色T恤。”目前，这套算法测试的准确率为83%。

介绍

人物识别技术的研究肇始于20世纪60年代末期。20世纪90年代后期以来，一些商业性的人物识别系统逐渐进入市场，但是，这些技术和系统离实用化都有一定距离，性能和准确率有待提高。美国遭遇恐怖袭击后，这一技术引起广泛关注。作为最容易隐蔽使用的识别技术，人物识别成为当今国际反恐和安全防范最重要的手段之一。

人物识别是一项热门的计算机技术研究领域，它属于生物特征识别技术，是对生物体（一般特指人）本身的生物特征来区分生物体个体。生物特征识别技术所研究的生物特征包括脸、指纹、手掌纹、虹膜、视网膜、声音（语音）、体形、个人习惯（例如敲击键盘的力度和频率、签字）等，相应的识别技术就有人像识别、指纹识别、掌纹识别、虹膜识别、视网膜识别、语音识别（用语音识别可以进行身份识别，也可以进行语音内容的识别，只有前者属于生物特征识别技术）、体形识别、键盘敲击识别、签字识别等。

人物识别基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机或摄像头采集含有人脸的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术，包括人脸图像采集、人脸定位、人脸识别预处理、记忆存储和比对辨识，达到识别不同人身份的目的。

技术

人物识别技术，是一种依据人的面部特征，如统计或几何特征来自动进行身份鉴别的一种技术，它综合运用了数字图像/视频处理、模式识别，机器学习等多种技术。

人物识别

是指该识别方式同人类（甚至其它生物）进行个体识别时所利用的生物特征相同。

主要优势

自然性

是指该识别方式同人类（甚至其它生物）进行个体识别时所利用的生物特征相同。例如人脸识别，人类也是通过观察比较人脸区分和确认身份的，另外具有自然性的识别还有语音识别、体形识别等，而指纹识别、虹膜识别等都不具有自然性，因为人类或者其它生物并不通过此类生物特征区别个体。

不被察觉性

不被察觉对于一种识别方法也很重要，这会使该识别方法不令人反感，并且因为不容易引起人的注意而不容易被欺骗。人脸识别具有这方面的特点，它完全利用可见光获取人脸图像信息，而不同于指纹识别或者虹膜识别，需要利用电子压力传感器采集指纹，或者近距离采集虹膜图像，这些特殊的采集方式很容易被人察觉，从而更有可能被伪装欺骗。这一特点特别适用于逃犯跟踪系统。

非接触性和其唯一性

非接触性和其唯一性，使其广泛运用于公安刑侦系统，门禁考勤系统，网络应用系统等。

难点

虽然人像识别有很多其他识别无法比拟的优点，但是它本身也存在许多困难。人像识别被认为是生物特征识别领域甚至人工智能领域最困难的研究课题之一。人像识别的困难主要是人脸作为生物特征的特点所带来的。人脸在视觉上的特点是：

第一，不同个体之间的区别不大，所有的人脸的结构都相似，甚至人脸器官的结构外形都很相似。这样的特点对于利用人脸进行定位是有利的，但是对于利用人脸区分人类个体是不利的；

第二，人脸的外形很不稳定，人可以通过脸部的变化产生很多表情，而在不同观察角度，人脸的视觉图像也相差很大，另外，人像识别还受光照条件（例如白天和夜晚，室内和室外等）、人脸的很多遮盖物（例如口罩、墨镜、头发、胡须等）、年龄等多方面因素的影响。

在人像识别中，第一类的变化是应该放大而作为区分个体的标准的，而第二类的变化应该消除，因为它们可以代表同一个个体。通常称第一类变化为类间变化（inter-class difference），而称第二类变化为类内变化（intra-class difference）。对于人脸，类内变化往往大于类间变化，从而使在受类内变化干扰的情况下利用类间变化区分个体变得异常困难。

应用

2010年，物联网产业被定义为战略性新兴产业，并获得各级政府的大力扶持。"十二五"规划出台后，物联网成为最耀眼的产业明星。

作为物联网技术中的重要组成部分，生物特征识别技术的应用处在行业快速增长阶段。在本次评选活动中也受到了更多关注。生物特征识别技术近年来在全球范围内发展迅速，全球生物识别市场根据不同的应用主要可分为以下几个方面：电子门禁控制与考勤管理、计算机终端的进入控制、政府及司法部门(人脸识别系统或指纹识别系统)、消费者或商家用于买卖交易及其他多种应用。

人物识别的应用主要有：

公安刑侦破案

通过查询目标人物数据寻找数据库中是否存在重点人口基本信息。例如在机场或车站安装系统以抓捕在逃案犯。例如在机场、体育场、超级市场等公共场所对人群进行监视，以达到身份识别的目的。例如在机场安装监视系统以防止恐怖分子登机。

军队安全系统中的应用

全军军事重地有相当一部分是靠传统的铁门加警卫24小时站岗，存在着容易被找到规律、利用管理人员的疏忽以及钥匙、密码可能被复制盗取的隐患，而且由于地形隐蔽分散，不利于管理和监控。基于面像识别的门禁系统通过初始化头像库，可以限定开门人员数量，免除了钥匙密码被盗的后顾之忧，而且可以全天候自动监控并记录，便于追查。通过计算机网络，还可以实施集中管理监控和自动报警。使用面像识别系统武装部队，为军事重地提供完善的安全保障只是一个时间问题。

门禁考勤系统

人物识别

政法系统中的应用

我国公、检、法机关加强对经济、刑事等犯罪行为的打击力度，联合开展的“追逃”斗争运用了网上挂牌督捕，把逃犯的照片、身份证、特征资料上网发布，各地抓捕到的嫌疑犯通过网上查询、比较，可以确定其是否为网上通缉逃犯。但这种方法的判断要通过多种技术鉴定，对证件资料假冒的犯人查询起来有较大难度，对犯罪分子的狡辩、伪装往往要消耗大量的时间、精力和物力来进行辨认。而利用人物识别技术，只需摄下嫌疑犯面像，通过计算机网络将面像特征数据（最大 30KB）传送到计算机中心数据库，系统即可自动与面像数据库中的逃犯面像比较，迅速准确地做出身份判断。面像识别技术可以在无人职守的状态下，自动捕捉头像并进行对比，一旦发现吻合的头像，可以自动报警并记录。使用面像识别技术，通过全国公安局、派出所的网络系统，可以大大提高破案效率，同时对犯罪分子也将产生极大的威慑力量。在国外，英国伦敦警察局通过使用面像识别系统，在3个月内，破案率提高了34%。

银行系统中的应用

我国银行金融系统对安全控制有着极高的要求，如电子商务、金库的安全设施、保险柜、自动柜员机的使用等。由于金融诈骗、抢劫的发生率有所增加，对传统安全措施提出了新的挑战。人物识别技术不需要任何电子或机械的“钥匙”，可以杜绝丢失钥匙、密码的现象，如果配合IC卡、指纹识别等技术可以使安全系数成倍增长，对每次开门事件都保存一条有时间/日期和面像的记录，具有良好的可跟踪性，而且只需要通用的PC硬件及相应软件，与传统的安全措施相比，具有很高的性能价格比。

银行系统正在开展保险柜出租、托管业务，使用人物识别系统不但可以提升银行的安全系数，还能大大提高银行在客户中的可信度。同时，在ATM自动取款机上应用面像识别技术，可以免除用户忘记密码的苦恼，还可以有效防止冒领、盗取的事件发生。

物业管理中的应用

随着房地产业的改革，物业管理扮演着日趋重要的角色，但一直未能摆脱使用大量的保安人员人为监控的模式，很难有效防止外来人员、特别是有犯罪企图人员的进入。使用面像识别技术，可以很好地与现有的布线系统和监控系统相结合，由于人物识别可以自动连续工作，并对可疑人员自动跟踪记录，使住户不必再随身携带大串的钥匙，也不必去记住复杂的密码，而且它不需要用户被动地配合，使物业管理真正达到完美无缺。在Internet、可视门铃等先进技术被应用到小区的物业后，人物识别管理技术正迅速成为新的热点。

海关、边检中的应用

国际、国内的犯罪分子相勾结，利用海关、边检工作中的漏洞，使用各种手法，从事偷渡、贩毒、走私等犯罪行为，他们往往利用假证件、假护照做掩护。每天形形色色的进出关人员中，难免会有一些狡猾的犯罪分子蒙混过关。但面像识别系统利用生物识别的唯一性，可以很好地解决假证件、假护照的问题。利用面像识别技术，首先与公安机关配合建立联网的涉外人员、重点人口的面像数据库，就可以在主要关口、交通要道使用面像识别系统，进行不间断的自动搜索、识别。由于具有快速准确的特征，可以简化过关手续，大大提高工作效率。

网络安全中的应用

现在，人们越来越多地依赖于口令和密码，而口令和密码的缺陷正随着不同场合的频繁应用而显得越来越明显。人物识别技术由于特有的唯一性，“Your face is just your key”，并不依赖于口令和密码，对网络安全有得天独厚的优势，可以为日益发展的电子 商务、国际贸易保驾护航，而且使用操作方便、简洁，很容易为广大计算机使用者接受。人物识别技术除了在公安、军队、海关、交通、金融、社保等行业和部门存在着广泛的需求外，在诸如企事业单位或公司的考勤、门卫接待系统、社会医疗、福利和保险行业以及高级轿车防盗等领域也大有用武之地。

人物识别软件

人物识别软件顺应当前的要求，慢慢走上了历史的舞台。KnowU (基于视频的人物识别系统), 是当前不多的人物识别软件中具有代表性的一款，它是由个人开发编写的，并且随着版本的升级，逐渐具有了商业开发的色彩，在网上已经免费发布试用了。

人物识别系统

脸识别系统以人物识别技术为核心，是一项新兴的生物识别技术，是当今国际科技领域攻关的高精尖技术。人脸因具有不可复制、采集方便、不需要被拍者的配合而深受欢迎。人物识别系统具有广泛的应用：人物识别出入管理系统、人物识别门禁考勤系统、人物识别监控管理、人物识别电脑安全防范、人物识别照片搜索、人物识别来防登记等等。

算法种类

基于人物部件的多特征识别算法(MMP-PCA recognition algorithms)。

基于人物特征点的识别算法（Feature-based recognition algorithms）。

基于整幅人物图像的识别算法（Appearance-based recognition algorithms）。

基于模板的识别算法（Template-based recognition algorithms）。

利用神经网络进行识别的算法（Recognition algorithms using neural network）。