浅谈人脸识别技术及其应用

杨博涵

（江西财经大学软通学院，江西 南昌 330000）

1 人脸识别技术概述

1.1 人脸识别技术

人脸识别技术是通过计算机和相关的算法对人脸的特征进行分析检测的一种技术。人脸识别技术通过接收人脸的图像或视频流，首先判断图像中或者视频流里面是否存在人脸，如果存在，就锁定人脸的信息，包括人脸的位置、大小和人脸各个器官的相对位置信息，将这些信息提取出来，得到每张脸蕴含的身份信息，将这些身份信息与信息库里面的身份信息进行对比，进而实现人脸的识别功能。

1.2 人脸识别过程

人脸识别首先需要建立人脸信息档案，工作人员利用摄像机或摄像头将相关人员的人脸图像采集下来形成面像文件，还可以利用相关人员现有的照片直接生成面像文件。将这些面像文件生成面纹代码存储起来。面纹代码主要是依靠人脸的本质特征，并不是肤色、表情等，因此面纹代码具有一定的可靠性，不会因为肤色的变化、发型或者表情的变化而对识别结果产生影响。其次在进行人脸的识别时，用摄像机抓拍到人脸图像，提取人脸的面部特征，形成新的面纹代码。最后将新获取的面纹代码与之前存储的面纹代码进行对比，如果出现一样的面纹代码就可以通过，如果配备不到相同的代码，就说明该人脸之前没有进行人脸图像的采集工作，因此不能通过。

2 人脸识别技术的优劣势

2.1 人脸识别技术的优势

人脸识别技术的优势如下：①人脸识别时采用摄像机直接采集人的面部信息，因此比较方便快捷，只要当事人将面部照片发送到面部信息库里面，就可以完成面纹代码的建立，不需要额外的其他程序。人脸本来就是人们分辨人身的重要信息，因此采用人脸识别更加能够让人们放心使用。人脸识别一般都是微笑识别，因此利用人脸识别可以给人带来好心情。②人脸识别相比于指纹识别具有更强的安全性，可以防止其他人冒充。在2016年世界移动通讯大会上披露了指纹识别的安全性不强的缺点，有一些黏土制作的假指纹、指纹膜等都可以骗过指纹识别传感器，造成了重要信息的泄露。但是人脸识别解决了这个问题，人脸识别具有独特的活性判断能力来防止他人利用人脸照片、木偶等来欺骗识别系统。在人脸识别过程中，要求被识别人进行眨眼、微笑、摇头等动作防止有人利用照片来破解识别系统。③在人脸识别时不需要身体的接触，只需要“刷脸”就够了，不像指纹识别需要直接与设备接触，在长期的工作下，指纹识别装置会出现传感线失灵的情况，但是人脸识别不需要直接接触，因此人脸识别装置的使用寿命更长。总的来说，人脸识别技术具有使用方便、不易仿冒、精度高、非接触性的优势，为保证信息安全、公共安全等作出了重要贡献。

2.2 人脸识别技术的劣势

人脸识别技术的劣势如下：①人类的面部存在一些相似性，因此让人脸识别技术来识别相似度很高的人脸时具有一定的难度，容易失真，再加上化妆的修饰，更是为人脸识别增加了难度。②人脸比较容易发生变化，人脸的特征会随着饮食习惯、作息习惯等发生胖、瘦的变化，加上人的表情的变化，捕捉的角度不一样，戴眼镜或者不戴眼镜的情况，都会影响识别的结果。③人脸的识别会受光线和距离的影响，不同的光线条件下人的样子会产生一些变化，因此光线太暗或太亮都会影响到识别的准确性。如果距离太远或太近，识别系统也会出现识别障碍。④使用的价格。目前，人脸识别产品的开发周期比较长，因此价格相对较高。

因此，人脸识别技术还有更大的改进空间，原有的人脸识别技术存在一些缺陷，导致满足不了当前人们的需求。

3 人脸识别技术的应用

3.1 数码相机

随着社交网络越来越发达，照片成为了记录生活、展现生活的最好方式，因此人们对数码相机的功能要求越来越高。传统的相机必须有人按下快门键之后才能完成拍摄任务，但是随着越来越多的人爱好自拍、美颜自拍等，目前很多手机和数码相机都推出了自动对焦和微笑自拍的功能，这就是人脸识别技术的一种应用。自动对焦是通过确定头部，然后通过自动识别锁定人脸的位置，最后以人脸的位置为焦点进行聚焦，这样就可以方便快捷地拍出更加清晰的照片。微笑自拍也是通过人脸识别技术，首先对各种微笑表情建立一个面纹代码库，然后检测被识别人的表情特点，通过嘴角的弧度来判断是否处于微笑状态，一旦检测到微笑表情，就自动完成拍摄，这样可以帮助人们获得表情更加自然的照片。另外，还有一种美颜相机，它通过人脸识别功能锁定人脸的位置，然后在人的脸部或者头上加上一些可爱的东西，不用借助其他的道具，就可以帮助人们拍出不但可爱而且丰富多彩的照片，因此美颜相机深受年轻人的喜爱。

3.2 门禁系统

传统的门禁系统中需要人们刷卡进行识别，但是如果忘记带门禁卡就会给住户造成困扰。另外，如果门禁卡丢失，就会给室内安全埋下隐患。人脸识别门禁系统帮助人们解决了这些难题，不需要使用门禁卡，只要提前做好人脸特征的采集工作就可以使用了，人们不用再担心有没有带门禁卡或门禁卡丢失的情况了。因此，人脸识别门禁系统更加方便快捷，安全性更加可靠。

3.3 电子商务

目前，办理银行卡或开通电子商务功能的时候就会要求采集个人的面部信息，提高银行卡和电子消费的安全性。例如，我们在网上购买东西需要支付时进行人脸的识别，查看是否为本人操作，保证消费安全，这样避免了密码被盗，被不法分子盗刷的情况。另外，在信用卡使用中都有一个免密支付的功能，不需要输密码就可以完成交易，但是如果信用卡丢失，就会让不法分子有了可趁之机。如果在信用卡开卡时办理了人脸识别，就可以降低信用卡丢失被人盗刷的风险。

3.4 政务办公

为了加强政民互动，政府将政务办公搬到了网络上。政府工作人员在进行文件的审批过程中都是使用密码登录，但是如果密码被盗，就会危害到政务信息的安全。因此采用人脸识别技术，对每个审批环节对应的人提前做好面部信息的采集，在审批之前需要进行面部的识别，如果能识别出来，就能进入操作界面，完成审批工作；如果识别不出来，就不能进行下一步操作。因此，采用人脸识别技术有效地保护了政务信息的安全。

3.5 安防监控系统

为了提高城市的安全性，大街小巷都配备了监控系统，预防了突发事件和犯罪事件的发生，对不法分子起到震慑作用，同时有助于事后的调查取证。但是传统的安防监控系统只能起到采集和记录的作用，对查找犯罪嫌疑人或者寻找失踪人口等没有多大的帮助。而将传统的安防监控系统与人脸识别技术结合起来，就能大大提高效率。如在查找某个犯罪嫌疑人时，通过监控系统锁定人物的人脸面部特征，生成面纹信息代码，将这个代码传送到全国安防监控系统中，就能查找出任务的有关信息，比如他在哪个时段出现在哪个位置等，有利于警方侦查犯罪嫌疑人的动态，早日将其抓捕归案。

4 人脸识别技术的展望

虽然人脸识别技术给人们生活的安全提供了更多的保证，给社会带来了安宁，但是目前人脸识别技术应用的门槛很高，首先在技术层面上，人脸识别应用开发的周期比较长；其次在经济层面，人脸识别技术价格比较高，导致人脸识别的应用存在一定的局限性。未来，企业在技术方面的投入将会越来越多，希望以后有更多的企业愿意加入到人脸识别技术的开发上，优化人脸识别的开发，缩短开发的时间，进而降低人脸识别技术的使用费用，让更多的人享受到人脸识别带来的便利。当前，需要识别的人数在增加，人脸也在不可避免地变化着等，这些都是需要进一步完善人脸识别技术的地方。目前，有很多企业单位都开发出了比人眼辨识率更高的人脸识别技术，但是在实际应用上还需要更强大的技术支撑，例如远距离人脸识别技术和3D人脸识别技术都是未来发展的方向，因此普及更加完善的人脸识别技术还需要很长的一段路程，值得我们期待。

5 结束语

当前，人脸识别技术在各行各业中应用得非常广泛，特别是手机和安防领域。但是目前的人脸识别技术还存在一些缺陷，例如光线和距离的影响、人脸的表情和胖瘦的变化等，都造成了人脸识别失效。因此提高人脸识别技术应用程度的核心还是技术，技术上的缺陷会导致人脸识别行业的发展受到限制。我们需要更加重视高精尖人才的培养，加大人脸识别行业的投入，为人们提供更多的人脸识别技术产品，让人们受益于人脸识别技术带来的安全感。