浅谈人脸识别的研究意义和背景

2017年04月技术管理浅谈人脸识别的研究意义和背景于洋艾秋竹邓钧文张柳高天附（沈阳师范大学物理科学与技术学院,辽宁沈阳110034）在处于高速发展的现代社会中，“快速、便捷、安全”成为当代社会的代名词。随着计算机视觉技术和光电技术的快速发展，人们越来越希望自己生活在一个安全的环境下，尤其是自己的人身安全以及财产安全。为了让生活更加便捷，使人们在繁重的劳动中解救出来，计算机技术及其应用已经成为人们生活中扮演这必不可少的角色。其中人工智能技术的开发和运用成为国内外学者和研究人员研究的重点和热点。在人工智能领域中，三维人脸识别技术的研究已经成为一个热门研究领域，它可以应用于需要身份认证的各种各样的场所之中，例如在金融领域中的银行交易身份验证，互联网或网银上的交易身份验证：在国家安全防御中出入安全检查，各种监控系统以及门禁系统等，是解绝身份识别的有效手段。它可以有效避免2维人脸识别中存在的缺陷和不足，具有更高的精准性和可信度。图1需要身份认证的场所早在1964年，国外人员就开始从事人脸识别技术的研究。人脸识别是生物识别技术的一种形式，它涉及模式识别，计算机视觉，心理学及生理学及认知科学等方面的诸多方式，在计算机的辅助下实现身份识别，是基于人独有的特征进行身份验证的有效手段。也可以说，人脸识别也是指对于给定一幅人脸作为输入，在待识别的数据库中寻找匹配，在数据库中找到与输入人脸一致的人脸图像。起初人脸识别是通过计算在二维图像的特征点，如双眼间距，五官比例等，其算法的本质是将人脸分成N部分，分部分计算的问题，即将需要识别的人脸输入分类器给出类别判定，相似度最高的是同一人的图像。早期由于数据采集设备的限制，取得人脸的三维数据非常困难，因此大部分的人脸识别方法针对的主要是二维图像，随着研究的逐渐深入，二维人脸的识别方法显露出越来越大的弊端，其准确性也很难得不到保障。二维人脸识别性容易收到外界光照，使用者表情，姿态，背景等因素的影响。为了提高人脸识别的准确性，研究人员提出三维人脸识别的设想，经过大量的研究表明，三维人脸信息比二维人脸信息更丰富，减少了使用者因表情变化和姿势改变带来的实验误差，大大的提高了人脸识别的准确性。大量的研究人员投入到三维人脸识别的研究中来，使得三维人脸识别技术得到快速的发展。目前不少的三维人脸扫描设备已经投入商用，例如HeadColor3Dscanner、3DCapture、VIVID910等。与国外先比，该技术在国内的发展时间相对较晚，但是发展速度迅速，在20世纪90年代起，国内开始从事人脸方面的相关研究，各个研究机构相应的建立起来。其中，最具有代表性的研究机构和学校是，清华大学计算机系、自动化系和电子系，哈尔滨工业大学计算机系和中科院制动化研究所模式识别国家重点实验室等等，这些研究机构，研究小组和学校在人脸识别以及其他模式识别领域进行了许多有意义的尝试，取得了注目的研究成果。越来越多的学者，博士生，硕士生投入到人脸识别的研究中来，发表了大量的，高水平的相关论文。在2008年北京奥运会期间，中国在安防系统中也首次采用了这项技术，为北京奥运会的顺利召开提供了坚实的安全保障。人脸识别技术在20世纪就开始逐渐进入人们的视野。人脸识别作为生物识别技术的一种形式，它涉及模式识别，计算机视觉，心理学及生理学及认知科学等方面的诸多方式，在计算机的辅助下实现身份识别，是基于人独有的特征进行身份验证的有效手段。人脸识别并不是一个单独的研究领域。起初，人脸识别只是被作为一般性的模式识别问题进行研究，方法也是仅仅是针对人脸几何特征实现的算法。到20世纪90年代后，人脸研究开始突飞猛进，不仅建立了数个大型人脸库的建立，而且出现了一些商业化的人脸识别系统。最为该技术作为获取空间数据的有效手段，能够快速的扫描人脸信息进行辨识，具有扫描速度快，精度高的特点。尽管人脸识别技术早在20世纪就开始研究，已经发展多年，但还是未能达到人们的预期目标，因此，人们对人脸识别技术的研究仍然在探索之中。目前这种技术很少应用，但我相信随着科学的进步，人脸识别技术将会在我们生活中广泛应用起来。参考文献[1]董建文，陈定尘，庞晓宁，刘远致，许宗玺.空域计算全息三维成像技术.中国激光,10.3788/CJL-201441.0701001.[2]大越孝敬.三维成像技术[M].北京：机械工业出版社,1982.40-45.[3]王琼华.3D显示技术与器件[M].北京:科学出版社,2011.[4]夏军，雷威.三维立体显示器，中国:200710133932.3[P].2008-03-19.[5]赵星，王芳，杨勇，等.集成成像三维显示系统显示性能的研究进展[J].中国光学，2012,5(3):209-221.作者简介：高天附：沈阳师范大学副教授硕士研究生生导师。206