人臉識(shí)別技術(shù)綜述

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1、第31卷第7期四川兵工學(xué)報(bào)2010年7月【自動(dòng)化技術(shù)】人臉識(shí)別技術(shù)綜述薛冰，郭曉松，蒲鵬程(第二炮兵工程學(xué)院，西安710025)摘要：對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)的理論背景、研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)對(duì)現(xiàn)今人臉識(shí)別常用算法及其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析，并對(duì)當(dāng)今人臉識(shí)別中存在的主要問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決對(duì)策。關(guān)鍵詞：人臉識(shí)別；人臉檢測(cè)；姿態(tài)問(wèn)題；光照變化；表情變化中圖分類號(hào)：TP391．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006—0707(2010)07—0l19一O3人臉識(shí)別是圖像分析與理解最重要的應(yīng)用之一，也是以確定其中是否含

2、有人臉，如果是則返回人臉的位置及大人類開(kāi)發(fā)自身生物特征的又一次偉大嘗試。所謂人臉識(shí)小。人臉識(shí)別則是指利用已知的人臉身份數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)鑒別別，就是利用計(jì)算機(jī)分析人臉視頻或者圖像，并從中提取被測(cè)圖像中人臉的身份。這2個(gè)部分緊密相聯(lián)，人臉檢測(cè)出有效的識(shí)別信息，最終判別人臉對(duì)象的身份。是人臉識(shí)別的基礎(chǔ)，如果人臉檢測(cè)的效果不理想，那么再人臉識(shí)別的研究可以追溯到20世紀(jì)6O年代末期，隨好的人臉識(shí)別策略都是空談。而反過(guò)來(lái)，如果人臉識(shí)別的著人們對(duì)人機(jī)交互、圖像理解、自動(dòng)身份識(shí)別的要求的提效果不理想，即使有完全精確的人

3、臉檢測(cè)方法，最終的系高，人臉識(shí)別技術(shù)得到了飛速發(fā)展。但是，真正人臉識(shí)別統(tǒng)還是無(wú)法正確判斷出被檢測(cè)人的身份?，F(xiàn)今基于Ada—技術(shù)的發(fā)展是在20世紀(jì)的80—9O年代，促進(jìn)這一發(fā)展的boost技術(shù)的人臉檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)十分成熟，能夠很好的解原因是計(jì)算機(jī)硬件成本的下降。近年來(lái)，特別是“911”恐決相關(guān)問(wèn)題，對(duì)此不再闡述。怖襲擊事件發(fā)生之后，由于各方面對(duì)安全保障系統(tǒng)的迫切需求，人臉識(shí)別的研究變得非常熱門。各種關(guān)于人臉識(shí)別1人臉識(shí)別常用算法的研究成果也層出不窮，這其中既包括新技術(shù)的提出、經(jīng)典理論的改進(jìn)，也包括多

4、種理論的綜合。在國(guó)外，還出現(xiàn)針對(duì)人臉識(shí)別算法的研究已經(jīng)很多年，目前常見(jiàn)的人了針對(duì)人臉識(shí)別專門召開(kāi)的國(guó)際會(huì)議，例如，AFGR(thein—臉識(shí)別基本算法可分為幾類：基于幾何特征的人臉識(shí)別、ternationalconferencesonautomaticfaceandgesturerecogni—基于子空間分析的人臉識(shí)別、基于模板匹配的人臉識(shí)別、tion)和AVBPA(theinternationalconferencesonaudio—and基于隱馬爾可夫模型的人臉識(shí)別、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識(shí)vi

5、deo．basedpersonauthentication)。這一研究方向之所以別和基于3一D的人臉識(shí)別等。能夠吸引如此多的注意力，本質(zhì)上是由于這一領(lǐng)域蘊(yùn)含著1．1基于幾何特征的方法無(wú)限的商業(yè)價(jià)值。在科技飛速發(fā)展的時(shí)代，人們迫切需要這類識(shí)別方法首先將人臉用一個(gè)幾何特征矢量表示，一種全新的安保技術(shù)：這種技術(shù)能夠確保每個(gè)人的安全，進(jìn)而用模式識(shí)別中的層次聚類思想設(shè)計(jì)分類器對(duì)人臉進(jìn)而與此同時(shí)，這種技術(shù)又能不打擾每個(gè)人的正常生活。其行識(shí)別。在這種基于幾何特征的識(shí)別中，識(shí)別總歸為特征他的安保技術(shù)，例如指紋識(shí)

6、別、視網(wǎng)膜和虹膜掃描等，雖然矢量之間的匹配，基于歐氏距離的判決是最常用的識(shí)別這些技術(shù)目前已經(jīng)十分可靠，然而這些技術(shù)得以應(yīng)用的前方法。提是必須得到參與人的合作，也就是要不可避免地影響人側(cè)影識(shí)別是最早的基于幾何特征的人臉識(shí)別方法，主們的正常生活。但在這個(gè)個(gè)人生存空間越來(lái)越受重視的要是從人臉側(cè)面輪廓線上提取特征點(diǎn)人手。一般將側(cè)影時(shí)代，這一點(diǎn)恰恰是很多人所厭惡的。而人臉識(shí)別技術(shù)能簡(jiǎn)化為輪廓曲線，從中抽取若干基準(zhǔn)點(diǎn)，用這些點(diǎn)之間的夠很好地解決這個(gè)問(wèn)題，因而當(dāng)前世界各國(guó)有許多機(jī)構(gòu)都幾何特征來(lái)進(jìn)行識(shí)別。由于現(xiàn)

7、在的證件照片多為正面，所在從事這方面的研究，并受到軍方、警方以及許多大公司以對(duì)側(cè)面人臉識(shí)別的研究最近己不多見(jiàn)。正面人臉識(shí)別的高度重視和資助。從整體上看，一個(gè)人臉識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)該最關(guān)鍵的一步是合適的歸一化，使之不依賴于圖像中人臉包括2個(gè)部分：人臉檢測(cè)和人臉識(shí)別，人臉檢測(cè)是指位置的尺度和旋轉(zhuǎn)變化。識(shí)別所采用的幾何特征有人臉對(duì)于任意一幅給定的圖像，采用一定的策略對(duì)其進(jìn)行搜索的五官如眼睛、鼻子、嘴巴等局部形狀特征，臉型特征及五崇收稿13期：2010—03—28作者簡(jiǎn)介：薛冰(1987一)，男，碩士研究生，主

8、要從事人臉檢測(cè)及人臉識(shí)別方面的研究。120四川兵工學(xué)報(bào)官在臉上分布的幾何關(guān)系特征。以人臉器官的形狀和幾的模板形狀最符合特征形狀。由于彈性模板可調(diào)，能夠何關(guān)系為基礎(chǔ)的特征矢量，其分量通常包括人臉指定兩點(diǎn)檢測(cè)不同大小、具有不同偏轉(zhuǎn)角度的物體。間的歐式距離、曲率、角度等。模板匹配方法雖然簡(jiǎn)單直觀，但由于特征向量維數(shù)通基于幾何特征的識(shí)別方法具有的優(yōu)點(diǎn)：①符合人類識(shí)常就是人臉圖像像素個(gè)數(shù)，因此2個(gè)樣本之問(wèn)的相似性的別人臉的機(jī)理，易于理解；②對(duì)每幅圖像只需存儲(chǔ)一個(gè)特計(jì)算量很大。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)模板數(shù)據(jù)庫(kù)中的