基于视频序列的人脸识别系统研究

钟高强

【摘 要】随着科学技术的不断发展，人脸识别技术逐渐的出现在了我们的周围。人脸识别技术，简单来说就是指通过摄像头对人脸进行扫描，通过扫描到的面部特征，对人身份进行匹配识别，是科技发展的产物，作为生物识别技术，其中还包含了多项技术一同对人脸进行识别处理，这一技术的出现，标志着科学技术发展从弱到强的转换过程。但是在人脸识别技术不断的完善的过程中，仍然会出现很多的问题，比如外界的光照强度的大小会造成人脸识别失败，而针对这样的问题也不能够提出相应的解决方案。

【关键词】视频序列 人脸识别技术 生物识别

人脸识别技术看似与我们没有什么关系，但是现阶段很多的行业都在使用人脸识别技术，比如：银行、机场、公司考勤、警察局等，都不同程度的对人脸识别技术进行使用。经过不断的使用和实践，人脸识别技术已经获得了很大的进步。本文对人脸识别技术的概念、特点、以及基于视频的人脸识别技术发展的程度。对人脸识别技术中对视频的使用进行分析，简单的介绍这类技术的优点和缺点，对其中的问题提出相应的解决方案，并根据现阶段的实际情况，对人脸识别技术未来发展的方向进行简要的分析。

1 人脸识别

1.1特征

人脸识别技术在一定程度上能够对扫描的人脸进行精准的识别，识别技术方便快捷，只需要站在扫描设备前即可，有十分良好的直观性，能够对识别这有很好的适应性，对于需要识别的人脸又有着相对的保密性，不会泄露使用者的资料，安装比较方便，兼容性强，安全性高，对于想要破坏的因素会自动报警。使用这种识别系统还能够保证卫生，不需要接触就能够达到身份验证的目的[1]。

1.2 发展的现状

早期的人脸系统并不是全自动的系统，还需要人进行操作，随着科技的发展，人脸识别系统已经成为了全自动化的系统，有着自己独有的人脸数据库，能够对其中的人脸进行扫描，将通过测试的人脸进行特征分析。现阶段所使用的人脸识别系统的算法基本都能够保证有良好的使用价值，达到理想的效果，但是还存在着很多的不足，需要逐一改正。

2 人脸识别技术的优点与缺点

2.1 优点

人脸识别系统相对于其他的身份识别系统来说有很多的优点。人脸识别系统具有很高的隐蔽性，能够对安全方面的问题进行监控，比较常见的就是在监狱中，对犯人进行监控，对其进行有效地管理。而且人脸识别系统不用与信息采集设备进行直接接触，对于很多的人来说，他们会觉得这种不用接触的设备会更加的卫生，也更容易被人们所接纳。相比其他的身份识别系统，人脸识别系统还具有一定的追踪能力，人们通过识别系统的数据库，可以很快的对其中的信息进行观察，方便了人的工作，数据对比的工作效率也会更高。而且人脸识别系统的设备相对于其他的识别系统还比较低廉，使用摄像头即可，无须其他的设备，就能够完成识别。其他的识别系统相对来说人们没有办法对其中的信息进行审核，但是人脸识别系统可以，能够有效地提升系统的可靠性[2]。

2.2 缺点

现阶段，人脸识别技术还不是很完善，在其中还包含着很多的缺点，比如，对人脸的特征扫描不具备一定的稳定性，人脸可能会因为各种外部原因造成特征的变化，比如：受伤、化妆、甚至于微整形。当人脸特征有了一些改变的时候，人脸识别系统就会出现不识别的情况发生。而且现阶段，人脸识别系统还具有不完全性，比如两个长得比较像的人，系统会对其进行扫描，很可能出现信息的混乱或者都不识别，还需要人工进行辅助工作。人脸识别系统还可能会因为很多的外界因素造成识别失败的现象，比如光照的强弱，周围的环境，识别的距离还有识别的视角。都会造成一定的识别问题的出现，对于其中的问题，科研组织也在不断地进行完善，争取将人脸识别技术达到最良好的效果[3]。

3 基于视频序列的人脸识别系统

3.1 软件的运行环境

随着人脸识别系统在生活、工作中的应用越来越广泛，人脸识别技术也不断的在进步。人们对信息、身份的识别程度越来越重视，很多的场所都用上了人脸识别系统，比如：监狱，公安局，医院，现在很多的单位将人脸识别系统用在考勤方面，很多的学校也在试着使用人脸识别系统进行考试或者上课点到。通过摄像机的摄像头就能够对范围内的人员进行管理，方便了很多单位、部门的工作，还能够提升工作效率[4]。

3.2 软件的模块设计

以视频序列为基础的人脸识别系统，能够适应很多场合的使用，使用视频序列技术能够使人脸识别系统的使用更加的完善。

3.2.1 视频采集

在设备安装使用后，要使用视频对信息进行采集，安装了视频头的驱动程序，通过系统的激活，接收安装指令，对其中的数据进行解压缩，打开数据库，就能够通过视频对人脸信息进行采集。

3.2.2 用户注册

在人脸系别系统中的的用户注册模块的使用上，要利用视频对人脸信息进行采集，相对于其中的信息，要进行多次确认，对不同的光照进行采集，利用相关的技术对采集到的信息进行分析整理，将每一次的人脸识别都能够通过技术调整到统一的质量处理，很好的避免了光照不同识别失败的问题。用户在注册的过程中，系统会将信息保存在系统内，按照男女分类或者按照年龄段分类，将信息进行更加完善的处理，方便了后期对信息的使用。用户注册的过程中，系统可以给予用户相应的指令，用户进行一定的表情变化，信息能够更加的精准[5]。

3.3.3 人脸识别

视频序列下的人脸识别系统，能够通过摄像头对人脸信息进行采集，先对采集到的图像进行预处理，再进行图像的分类，与用户注册时的信息进行对比，当系统对信息核实完成后，就能够确认信息。根据现阶段的识别速度能够达到约每秒七帧左右的图片，达到了人脸识别系统快速识别的要求。

4 结语

随着科学技术的不断发展，人脸识别技术一定会应用的越来越广泛，随着技术的不断提高能够尽可能地避免人脸识别的缺点，改进他的不足。基于现阶段已有的人脸识别技术，在视频序列的基础上研究新的人脸识别系统，既能够吸收之前几种方式的优点，还能够改进其中的不足。

参考文献：

[1]王德慧.基于视频的人脸识别技术在监狱AB门控制系统中的应用与研究[D].中山大学，2013.

[2]李新涛.基于加权投票和关键帧提取的视频流人脸识别方法研究[D].苏州大学，2011.

[3]刘祝峰.自然教室中基于视频流的人脸识别系统的研究与实现[D].上海交通大学，2011.

[4]卢晓红.视频监控系统中基于子带DCT的H.264编码及HMM人脸识别研究[D].合肥工业大学，2009.

[5]黄兴.基于Adaboost与SIFT的人脸识别与跟踪系统的研究与设计[D].南京航空航天大学，2012.