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《人臉識(shí)別技術(shù)研究的意義應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、人臉識(shí)別技術(shù)研究的意義應(yīng)用與發(fā)展現(xiàn)狀1人臉識(shí)別的發(fā)展人臉是人類(lèi)情感表達(dá)和交流的最重要、最直接的載體。通過(guò)人臉可以推斷出一個(gè)人的種族、地域，甚至身份、地位等信息；人們還能通過(guò)人臉豐富而復(fù)雜細(xì)小的變化，得到對(duì)方的個(gè)性和情緒狀態(tài)。科學(xué)界從計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、人類(lèi)學(xué)等多個(gè)學(xué)科對(duì)人臉進(jìn)行研究。最早的人臉識(shí)別技術(shù)的研究可以追溯到20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)的研究人員主要涉及的是社會(huì)心理學(xué)領(lǐng)域；到了60年代，開(kāi)始有一些工程文獻(xiàn)陸續(xù)發(fā)表出來(lái)；但是，真正的自動(dòng)人臉識(shí)別的研究是從20世紀(jì)70年代的Kanade和Kelly開(kāi)始的，當(dāng)時(shí)采用
2、的技術(shù)基本上都是典型的模式識(shí)別技術(shù)，例如利用臉部重要特征點(diǎn)之間的距離進(jìn)行分類(lèi)識(shí)別。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，從80年代到90年代初期，人臉識(shí)別技術(shù)得到了很大的發(fā)展并進(jìn)入了實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域。在這一階段，基于人臉外貌的統(tǒng)計(jì)識(shí)別方法得到了很大的發(fā)展，其中Eigenfaces和Fisherfaces在大規(guī)模的人臉數(shù)據(jù)庫(kù)上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)得到了相當(dāng)不錯(cuò)的結(jié)果[1]。同時(shí)，基于人臉特征的識(shí)別方法也逐漸發(fā)展起來(lái)，此類(lèi)方法對(duì)光線和視角的變化、人臉的定位都不太敏感，有利于識(shí)別率的提高，但是其采用的特征提取方法還不夠成熟和可靠[2]。2人臉識(shí)別的應(yīng)用自90年代
3、后期以來(lái)，一些商業(yè)性的人臉識(shí)別系統(tǒng)逐漸進(jìn)入市場(chǎng)；近幾年來(lái)人臉識(shí)別作為計(jì)算機(jī)安全技術(shù)在全球范圍內(nèi)迅速發(fā)展起來(lái)，特別是美國(guó)遭受911恐怖襲擊以后，人臉識(shí)別技術(shù)更引起了廣泛的關(guān)注。在這一階段，更多的研究集中在基于視頻的人臉識(shí)別上面。人臉識(shí)別技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景,在國(guó)家安全、軍事安全和公共安全領(lǐng)域，智能門(mén)禁、智能視頻監(jiān)控、公安布控、海關(guān)身份驗(yàn)證、司機(jī)駕照驗(yàn)證等是典型的應(yīng)用；在民事和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,各類(lèi)銀行卡、金融卡、信用卡、儲(chǔ)蓄卡的持卡人的身份驗(yàn)證、社會(huì)保險(xiǎn)人的身份驗(yàn)證等具有重要的應(yīng)用價(jià)值；在家庭娛樂(lè)等領(lǐng)域，人臉識(shí)別也具有一些有趣有益的應(yīng)
4、用,比如能夠識(shí)別主人身份的智能玩具、家政機(jī)器人、具有真實(shí)面像的虛擬游戲玩家等。今天,人臉檢測(cè)的應(yīng)用背景已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人臉識(shí)別系統(tǒng)的范疇,在基于內(nèi)容的檢索、數(shù)字視頻處理、視覺(jué)監(jiān)測(cè)等方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。3人臉識(shí)別的意義3.1現(xiàn)實(shí)意義研究人臉識(shí)別在理論和技術(shù)上都有重要的意義：一是可以推進(jìn)對(duì)人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)本身的認(rèn)識(shí)；二是可以滿足人工智能應(yīng)用的需要。采用人臉識(shí)別技術(shù)，建立自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)人臉圖像的自動(dòng)識(shí)別有著廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和誘人的應(yīng)用前景。同時(shí)人臉識(shí)別作為一種生物體征識(shí)別與其它較成熟的識(shí)別方法（如指紋、虹膜、DAN檢測(cè)
5、等）相比有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①無(wú)侵犯性，人臉圖像的獲取不需要被檢測(cè)人發(fā)生身體接觸，可以在不驚動(dòng)被檢測(cè)人的情況下進(jìn)行；②低成本、易安裝，人臉識(shí)別系統(tǒng)只需要采用普通的攝像頭、數(shù)碼攝像機(jī)或手機(jī)上的嵌入式攝像頭等被廣泛使用的攝像設(shè)備即可，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)也沒(méi)有特別的安裝要求；③無(wú)人工參與，整個(gè)人臉識(shí)別過(guò)程不需要用戶或被檢測(cè)人的主動(dòng)參與，計(jì)算機(jī)可以根據(jù)用戶預(yù)先的設(shè)置自動(dòng)進(jìn)行。由于具有以上優(yōu)點(diǎn)，近幾年來(lái)，人臉識(shí)別技術(shù)引起了越來(lái)越多科研人員的關(guān)注。3.2學(xué)術(shù)價(jià)值人臉檢測(cè)研究具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值。人臉是一類(lèi)具有相當(dāng)復(fù)雜的細(xì)節(jié)變化的自然結(jié)構(gòu)目標(biāo),此類(lèi)目標(biāo)的
6、檢測(cè)問(wèn)題的挑戰(zhàn)性在于:①人臉由于外貌、表情、膚色等不同,具有模式的可變性;②一般可能存在眼鏡、胡須等附屬物;③作為三維物體的人臉的影像不可避免地受由光照產(chǎn)生的陰影的影響；因此,如果能夠找到解決這些問(wèn)題的方法,成功構(gòu)造出人臉檢測(cè)與跟蹤系統(tǒng),將為解決其它類(lèi)似的復(fù)雜模式檢測(cè)問(wèn)題提供重要的啟示。4發(fā)展現(xiàn)狀4.1國(guó)外研究與發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)前很多國(guó)家展開(kāi)了有關(guān)人臉識(shí)別的研究，主要有美國(guó)、歐洲國(guó)家、日本等著名的研究機(jī)構(gòu)有美國(guó)MIT的Medialab,AIlab,CMU的Human-ComputerInterfaceInstitute，Micros
7、oftResearch,英國(guó)的DepartmentofEngineeringinUniversityofCambridge等。20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著高速高性能計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，人臉識(shí)別方法有了重大突破，進(jìn)入了真正的機(jī)器自動(dòng)識(shí)別階段。國(guó)外有許多大學(xué)在此方面取得了很大進(jìn)展，他們研究涉及的領(lǐng)域很廣，其中有從感知和心理學(xué)角度探索人類(lèi)識(shí)別人臉機(jī)理的，如美國(guó)TexasatDallas大學(xué)的Abdi和Toole小組，主要研究人類(lèi)感知人臉的規(guī)律；由Stirling大學(xué)的Bruce教授和Glasgow大學(xué)的Burton教授合作領(lǐng)導(dǎo)的小組，主要是
8、研究人類(lèi)大腦在人臉認(rèn)知中的作用，并在此基礎(chǔ)上建立了人臉認(rèn)知的兩大功能模型，他們對(duì)熟悉和陌生人臉的識(shí)別規(guī)律以及圖像序列的人臉識(shí)別規(guī)律也進(jìn)行了研究；也有從視覺(jué)機(jī)理角度進(jìn)行研究的，英國(guó)Aberdeen大學(xué)的Craw小組，主要研究人臉視覺(jué)表征方法，他們對(duì)空間頻率在人臉識(shí)別中的作用也進(jìn)
