伴隨著電子信息、電子技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，大數(shù)據(jù)以及云計(jì)算的應(yīng)用，人臉識(shí)別技術(shù)得已快速發(fā)展應(yīng)用。人臉識(shí)別作為一項(xiàng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域熱門(mén)的技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品很多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，如現(xiàn)在的手機(jī)很多APP都要實(shí)名注冊(cè)，需要用到人臉識(shí)別進(jìn)行注冊(cè)完成，還有人臉識(shí)別支付的應(yīng)用，解決人都無(wú)需手機(jī)掃碼，只需要刷臉就能搞定支付。人臉識(shí)別技術(shù)如此強(qiáng)大，那今天說(shuō)下人臉識(shí)別技術(shù)，了解下它還有哪些應(yīng)用以及優(yōu)缺點(diǎn)。

一、人臉識(shí)別技術(shù)理論及應(yīng)用領(lǐng)域

人臉識(shí)別技術(shù)是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)，用攝像機(jī)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(cè)和跟蹤人臉，進(jìn)而對(duì)檢測(cè)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(shí)別、面部識(shí)別。用攝像機(jī)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(cè)和跟蹤人臉，進(jìn)而對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行一系列比對(duì)的相關(guān)技術(shù)，通常也叫人像識(shí)別或面部識(shí)別。人臉與人體的其他生物特征（指紋和虹膜等）一樣與生俱來(lái)，它的唯一性和不易被復(fù)制的良好特性為身份鑒別提供了必要的前提。

人臉識(shí)別是近年來(lái)模式識(shí)別、圖像處理、機(jī)器視覺(jué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及認(rèn)知科學(xué)等領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題之一，被廣泛應(yīng)用于公共安全（罪犯識(shí)別等）、安全驗(yàn)證系統(tǒng)、信用卡驗(yàn)證、醫(yī)學(xué)、檔案管理、視頻會(huì)議、人機(jī)交互系統(tǒng)等各個(gè)方面。人臉識(shí)別可以廣泛應(yīng)用于考勤、訪客管理、酒店、安防、公安、金融、機(jī)場(chǎng)、地鐵、邊防口岸等多個(gè)對(duì)人員身份進(jìn)行自然比對(duì)識(shí)別的重要領(lǐng)域，人臉識(shí)別技術(shù)現(xiàn)在這些領(lǐng)域得于快速發(fā)展應(yīng)用，為人臉識(shí)別技術(shù)深度學(xué)習(xí)提供大量真貴數(shù)據(jù)，為更加智能人臉識(shí)別技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用及大提高辦事效率，大大降低人工成本。在以前，不管是大型公司或機(jī)關(guān)單位，門(mén)口或者前臺(tái)需要安排一個(gè)人負(fù)責(zé)進(jìn)行訪客登記，維護(hù)公司安全和辦公環(huán)境秩序。傳統(tǒng)訪客登記的步驟是前臺(tái)、保安或訪客自己手動(dòng)填寫(xiě)個(gè)人信息（通常是姓名、電話號(hào)等），耗時(shí)而且不能確定訪客的真實(shí)身份。數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)近70%的企業(yè)還在使用這種傳統(tǒng)的紙質(zhì)登記訪客。耗時(shí)長(zhǎng)，效率低，人工成本高，出于安全，很多訪客提供需假登記信息，雙方都無(wú)法建立很好信任關(guān)系，造成一些安保與訪客沖突原因之一。人臉識(shí)別技術(shù)出現(xiàn)，應(yīng)用在訪客機(jī)上，進(jìn)行刷臉訪客登記。人臉識(shí)別訪客機(jī)的好處在于，可以利用人臉識(shí)別進(jìn)行人證對(duì)比，確保訪客的身份真實(shí)性。無(wú)需打印和提交訪客小票，只要刷臉就能掌握訪客的進(jìn)出情況，實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化的訪客登記和簽到，快速提高辦事效率，降低人工成本，也減少了不必要沖突。

人臉識(shí)別訪客機(jī)支持智能訪客預(yù)約，訪客在來(lái)訪前可以在手機(jī)軟件上登記預(yù)約，上傳頭像和其他信息，再經(jīng)過(guò)后臺(tái)機(jī)器或人工審批，客戶(hù)來(lái)訪當(dāng)日就能通過(guò)人臉識(shí)別訪客終端，自助刷臉開(kāi)門(mén)，不用讓客人在門(mén)外干等。就算多次來(lái)訪也不用重復(fù)登記，憑借人臉識(shí)別訪客終端的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以快速識(shí)別以前來(lái)過(guò)的訪客，實(shí)現(xiàn)刷臉開(kāi)門(mén)，提升接待訪客的體驗(yàn)。

對(duì)于接待客人的工作人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)連通系統(tǒng)，訪客通過(guò)這些刷臉訪客一體機(jī)進(jìn)入后，還能自動(dòng)下發(fā)通知給對(duì)應(yīng)的接待人員，而無(wú)需前臺(tái)人員去通知相關(guān)的接待人員。運(yùn)用人臉識(shí)別訪客終端，則能讓訪客登記更安全、更方便，也大大的降低管理成本。

二、人臉識(shí)別技術(shù)相對(duì)于其他生物識(shí)別技術(shù)，具有以下四個(gè)特點(diǎn)：

一是準(zhǔn)確率高，人臉識(shí)別技術(shù)主要是對(duì)人的臉部特征等進(jìn)行識(shí)別計(jì)算，識(shí)別出人臉庫(kù)的樣本相似度，并按概率由高向低排序，還可實(shí)現(xiàn)多個(gè)人臉的判斷及識(shí)別。

二是非接觸性，人臉識(shí)別技術(shù)不需要和設(shè)備直接接觸就能獲取人臉圖像，區(qū)別于傳統(tǒng)的指紋識(shí)別技術(shù)。

三是無(wú)意識(shí)性，人臉識(shí)別技術(shù)不需要專(zhuān)門(mén)配合采集設(shè)備，人們?cè)跓o(wú)意識(shí)的狀態(tài)下就被獲取人臉圖像。

四是速度快，比對(duì)采集成本的效率較高。

正是由于人臉識(shí)別技術(shù)具有這些特點(diǎn)，所以在越來(lái)越多國(guó)家的金融、電子商務(wù)、安全防務(wù)、娛樂(lè)等領(lǐng)域被推廣應(yīng)用，潛力巨大。日常生活中，人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用也比比皆是，例如，通過(guò)人臉來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)支付，門(mén)禁考勤也是人臉識(shí)別運(yùn)用比較廣泛的地方。

三、人臉識(shí)別如何進(jìn)行識(shí)別？

人臉識(shí)別技術(shù)流程主要包括4個(gè)部分：人臉圖像采集及檢測(cè)、人臉圖像預(yù)處理、人臉圖像特征提取和人臉匹配與識(shí)別。

1.人臉圖像采集

人臉圖像采集方式有兩種，分別是批量人臉圖像導(dǎo)入和現(xiàn)場(chǎng)視頻人臉采集。批量導(dǎo)入是指系統(tǒng)在用戶(hù)指定的目錄下面自動(dòng)尋找圖像文件進(jìn)行人臉圖像批量導(dǎo)入；而現(xiàn)場(chǎng)視頻人臉圖像采集是指客戶(hù)端的采集功能被打開(kāi)后，會(huì)調(diào)用本地的攝像頭并打開(kāi)。

2.人臉檢測(cè)/人臉活體檢測(cè)

人臉檢測(cè)在實(shí)際中主要用于人臉識(shí)別的預(yù)處理，即在圖像中準(zhǔn)確標(biāo)出人臉的位置和大小。人臉圖像中包含的模式特征十分豐富，如直方圖特征、顏色特征、模板特征、結(jié)構(gòu)特征及Haar特征等。人臉檢測(cè)就是把這其中有用的信息挑出來(lái)，并利用這些特征實(shí)現(xiàn)人臉檢測(cè)。

人臉活體檢測(cè)可以有效檢測(cè)出紙質(zhì)照片、手機(jī)或Pad上顯示的照片等其他非活體照片，杜絕了照片或者視頻欺騙，保證系統(tǒng)人臉識(shí)別的安全性。

3.人臉圖像預(yù)處理

人臉圖像預(yù)處理是對(duì)系統(tǒng)所采集到的人臉圖像進(jìn)行光線處理、切割、旋轉(zhuǎn)、降噪、過(guò)濾、放大或縮小等一系列的復(fù)雜處理，通過(guò)這些處理使人臉圖像無(wú)論是光線還是角度、距離、大小等達(dá)到人臉圖像特征提取的標(biāo)準(zhǔn)要求，盡可能消除因光照和角度等因素造成的影響，為進(jìn)行人臉圖像特征提取做好準(zhǔn)備。

4.人臉圖像特征提取

人臉識(shí)別系統(tǒng)可使用的特征通常分為視覺(jué)特征、像素統(tǒng)計(jì)特征、人臉圖像變換系數(shù)特征、人臉圖像代數(shù)特征等。人臉特征提取就是針對(duì)人臉的某些特征進(jìn)行的。人臉特征提取，也稱(chēng)人臉表征，它是對(duì)人臉進(jìn)行特征建模的過(guò)程。人臉特征提取的方法歸納起來(lái)分為兩大類(lèi)：一種是基于知識(shí)的表征方法；另一種是基于代數(shù)特征或統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的表征方法。

5.匹配與識(shí)別

人臉識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)人臉算法實(shí)現(xiàn)對(duì)兩張圖像進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)不同渠道的識(shí)別率返回比對(duì)結(jié)果，并將比對(duì)通過(guò)的圖像按照設(shè)定規(guī)則入庫(kù)保存。

四、人臉識(shí)別技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與困難

人臉識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)在于其自然性和不被被測(cè)個(gè)體察覺(jué)的特點(diǎn)。所謂自然性，是指該識(shí)別方式同人類(lèi)（甚至其他生物）進(jìn)行個(gè)體識(shí)別時(shí)所利用的生物特征相同。例如人臉識(shí)別，人類(lèi)也是通過(guò)觀察比較人臉區(qū)分和確認(rèn)身份的，另外具有自然性的識(shí)別還有虹膜識(shí)別虹膜識(shí)別語(yǔ)音識(shí)別、體形識(shí)別等，而指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別等都不具有自然性，因?yàn)槿祟?lèi)或者其他生物并不通過(guò)此類(lèi)生物特征區(qū)別個(gè)體。不被察覺(jué)的特點(diǎn)對(duì)于一種識(shí)別方法也很重要，這會(huì)使該識(shí)別方法不令人反感，并且因?yàn)椴蝗菀滓鹑说淖⒁舛蝗菀妆黄垓_。人臉識(shí)別具有這方面的特點(diǎn)，它完全利用可見(jiàn)光獲取人臉圖像信息，而不同于指紋識(shí)別或者虹膜識(shí)別，需要利用電子壓力傳感器采集指紋，或者利用紅外線采集虹膜圖像，這些特殊的采集方式很容易被人察覺(jué)，從而更有可能被偽裝欺騙。

困難人臉識(shí)別被認(rèn)為是生物特征識(shí)別領(lǐng)域甚至人工智能領(lǐng)域最困難的研究課題之一。人臉識(shí)別的困難主要是人臉作為生物特征的特點(diǎn)所帶來(lái)的。

相似性人臉類(lèi)似性人臉類(lèi)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(lèi)個(gè)體是不利的。

易變性人臉的外形很不穩(wěn)定，人可以通過(guò)臉部的變化產(chǎn)生很多表情，而在不同觀察角度，人臉的視覺(jué)圖像也相差很大，另外，人臉識(shí)別還受光照條件（例如白天和夜晚，室內(nèi)和室外等）、人臉的很多遮蓋物（例如口罩、墨鏡、頭發(fā)、胡須等）、年齡等多方面因素的影響。在人臉識(shí)別中，第一類(lèi)的變化是應(yīng)該放大而作為區(qū)分個(gè)體的標(biāo)準(zhǔn)的，而第二類(lèi)的變化應(yīng)該消除，因?yàn)樗鼈兛梢源硗粋€(gè)個(gè)體。通常稱(chēng)第一類(lèi)變化為類(lèi)間變化，而稱(chēng)第二類(lèi)變化為類(lèi)內(nèi)變化。對(duì)于人臉，類(lèi)內(nèi)變化往往大于類(lèi)間變化，從而使在受類(lèi)內(nèi)變化干擾的情況下利用類(lèi)間變化區(qū)分個(gè)體變得異常困難。

總結(jié)，任何一項(xiàng)新技術(shù)的誕生，都會(huì)伴隨質(zhì)疑，有質(zhì)疑聲是好事，質(zhì)疑使人進(jìn)步。中國(guó)作為人臉識(shí)別技術(shù)大國(guó)，也開(kāi)發(fā)出了防止面部信息被竊取的應(yīng)對(duì)措施。人臉識(shí)別就采用活體檢測(cè)等技術(shù)來(lái)保障人臉識(shí)別是為本人操作。未來(lái)，人臉識(shí)別技術(shù)將得到更加廣泛和深入的應(yīng)用。對(duì)待新的技術(shù)還是需要多一些的耐心和包容，需要更多的新技術(shù)能給用戶(hù)不一樣的生活方式。當(dāng)然，人臉識(shí)別技術(shù)也有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。比如：互聯(lián)網(wǎng)公司的不當(dāng)采集、人臉數(shù)據(jù)庫(kù)被攻擊和竊取等都會(huì)造成人臉數(shù)據(jù)的泄露。為應(yīng)對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用的諸多風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)好我國(guó)人臉數(shù)據(jù)和人臉模型，完善生物識(shí)別相關(guān)法律法規(guī)至關(guān)重要。