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面像識別是近年來隨著計算機技術(shù)、圖像處理技術(shù)、模式識別技術(shù)等技術(shù)的快速進步而出現(xiàn)的一種嶄新的生物特征識別技術(shù)。生物識別技術(shù)是依靠人體的身體特征來進行身份驗證的一種高科技識別技術(shù)，人的指紋、掌紋、眼虹膜、DNA以及相貌等人體特征具有人體所固有的不可復(fù)制的唯一性、穩(wěn)定性，無法復(fù)制，失竊或被遺忘。由于每個人的這些特征都不相同，因此利用人體的這些獨特的生理特征可以準(zhǔn)確地溯jJ每個人的身份。
隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，人們開發(fā)廠指紋識別、聲音識別、掌形識別、簽名識別、眼紋(視網(wǎng)膜)識別等多種生物識別技術(shù)，目前許多技術(shù)都已經(jīng)成熟并得以應(yīng)用。而電子圍欄面侮識別技術(shù)則是生物識別技術(shù)的新秀，與其他識別技術(shù)相比較，面像識別具有簡使、準(zhǔn)確、經(jīng)濟及可擴展性良好等眾多優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用于安全驗證、監(jiān)控、出人口控制等多個方面。
(一)面像識別原理
面像識別技術(shù)包含面像檢測、面像跟蹤與面像比對等課題。面像檢測是指在動態(tài)的場景與復(fù)雜的背景中判斷是否存在面像并分離出面像，面像跟蹤指對被檢測到的面像進行動態(tài)目標(biāo)跟蹤，面像比對則是對被檢測到的面像進行身份確認或在面像庫中進行目標(biāo)搜索。
面像檢測分為參考模板、人臉規(guī)則、樣本學(xué)習(xí)、膚色模型與特征子臉等電子圍欄報價方法。參考模板方法首先設(shè)計一個或數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)人臉模板，然后計算測試樣本與標(biāo)準(zhǔn)模板之間的匹配程度，通過閥值來判斷是否存在人臉；人臉具有一定的結(jié)構(gòu)分布特征，人臉規(guī)則即提取這些特征生成相應(yīng)的規(guī)則以判斷測試樣本是否包含人臉；樣本學(xué)習(xí)則采用模式識別中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，通過對面原樣本集和非面像樣本集的學(xué)習(xí)產(chǎn)生分類器；膚色模型依據(jù)面像膚色在色彩空間中分布相對集中的規(guī)律來進行檢測；特征子臉將所有面像集合視為一個面像子空間，基于檢測樣本與其在于空間的投影之間的距離判斷是否存在面像。上述方法在實際系統(tǒng)中也可綜合采用。
面像跟蹤一般采用基于模型的方法或基于運動與模型相結(jié)合的方法，另外，膚色模跟蹤也不失為一種簡單有效的手段。
面像比對從本質(zhì)上講是采樣面像與庫存面像的依次比對并找出最佳匹配對象。因此面像的報述決定了面像識別的具體方法與性能。目前主要有特征向量與面紋模板兩種描述方法，特征向量法先確定眼虹腥、鼻冀、嘴角等面像五官輪廓的大小、位置、距離、角度等等屬性，然后計算出它們的幾何特征量，這些特征量形成一描述該面像的特征向量，面紋模板法則在庫中存儲若干標(biāo)準(zhǔn)面像模板或面像器官模板，在比對時，采樣面像所有象素與庫中所有模板采用歸一化相關(guān)量度量進行匹配。另外，還有模式識別的自相關(guān)網(wǎng)絡(luò)或特征與模板結(jié)合的方法。
面像識別技術(shù)的最新進展是可以通過攝像機來搜索撈捉識別活動的人像，而不僅僅識別照片。例如，最近由美國新繹西州vision比公司開發(fā)的面像局部特征分析法識別系統(tǒng)，僅用一部攝像機和一臺計算機，即可在人群中識別出某個人來。
該系統(tǒng)利用攝像機掃描拍攝的某一區(qū)域，搜索有可能是人臉的形狀。然后在存儲器中搜索已事先存人的與之類似的面部特征。為了確認掃描到的眼睛、鼻子和嘴等特征就是一個活人而不是人體模型或圖片，系統(tǒng)還對眨眼或其他可以提供信息的面部動作進行搜索。
之后系統(tǒng)對組成面部圖像的像素進行分析。它將每個像素點的明暗度與相鄰點進行比較，查找明暗度向周圍呈放射突變的區(qū)域。在眉骨、眼睛、或者其他突起的特征，比如額骨和鼻子等處，都會出現(xiàn)這種突變。系統(tǒng)將／AJ勒山每一個這種像素點的位置，這些點稱為“參照點”然后在點之間連線，形成一個由三角形構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò) 連接各參照點，形成三角形網(wǎng)絡(luò)，成描述面部的數(shù)據(jù).
系統(tǒng)將測量每個三角形的角度，生成由672個1和o組成的數(shù)來描述一張面孔。之后程序嘗試從它的數(shù)據(jù)庫中找出與該數(shù)據(jù)相匹配的類似記錄。這種匹配不可能絕對理想，因此軟件會將相似程度分為不同的等級。軟件是根據(jù)骨絡(luò)結(jié)構(gòu)描繪參考點的，因此胡須、化妝和眼睛等偽裝都不可能騙過它。
用于撲捉面部圖像的除了為標(biāo)難視頻外，近來的發(fā)展趨勢是熱成像技術(shù)。熱成像技術(shù)通過分析由面部的毛細血管的血液產(chǎn)生的熱線來形成面部圖像，與視頻攝像頭不同，熱成像技術(shù)并不需要在較好的光源條件下，因此即使在黑暗情況下也可以使用。并可更好地排除胡須、頭發(fā)以及化妝引起的面部變化的干擾。
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