人脸识别技术原理分析

　　人脸由于其易采集的特性，受到很多行业客户的关注，特别是、海关、商场等。人类每天都在进行人脸识别，因此也最能接受这种身份认证方式。人脸识别的研究始于上世纪中期，经历了数十年的努力，现在已经可以应用在我们的实际生活中，为我们提供各种便利。

　　人脸识别主要分为人脸检测(face detection)、特征提取(feature extraction)和人脸识别(face recognition)三个过程.

　　人脸检测：人脸检测是指从输入图像中检测并提取人脸图像，通常采用haar特征和Adaboost算法 训练级联分类器对图像中的每一块进行分类。如果某一矩形区域通过了级联分类器，则被判别为人脸图像。

　　特征提取：特征提取是指通过一些数字来表征人脸信息，这些数字就是我们要提取的特征。常见的人脸特征分为两类，一类是几何特征，另一类是表征特征。几何特征是指眼睛、鼻子和嘴等面部特征之间的几何关系，如距离、面积和角度等。由于算法利用了一些直观的特征，计算量小。不过，由于其所需的特征点不能精准选择，限制了它的应用范围。另外，当光照变化、人脸有外物遮挡、面部表情变化时，特征变化较大。所以说，这类算法只适合于人脸图像的粗略识别，无法在实际中应用。

　　人脸识别：这里提到的人脸识别是狭义的人脸识别，即将待识别人脸所提取的特征与数据库中人脸的特征进行对比，根据相似度判别分类。而人脸识别又可以分为两个大类：一类是确认，这是人脸图像与数据库中已存的该人图像比对的过程，回答你是不是你的问题；另一类是辨认，这是人脸图像与数据库中已存的所有图像匹配的过程，回答你是谁的问题。显然，人脸辨认要比人脸确认困难，因为辨认需要进行海量数据的匹配。常用的分类器有最近邻分类器、支持向量机等。

　　现在已有一些机构、高校在进行人脸识别新领域、新技术的研究。如远距离人脸识别技术，3D人脸识别技术等。远距离人脸识别系统面临两个主要困难。一是如何从远距离获取人脸图像。其次，在得到的数据并不理想的情况下如何识别身份。从某种意义上来看，远距离人脸识别并不是一个特定的关键技术或基础研究问题。它可看成是一个应用和系统设计问题。通常有两类解决方法用于获取人脸图片。一种是高清的固定式摄像机，另一种是使用PTZ控制系统多摄像机系统。后者更适合于一般情况，不过其结构更为复杂，造价也更贵。后者需要考虑如何协调多台摄像机的同步操作。一般地，系统由低分辨率广角摄像机和高分辨率长焦摄像机组成。前者用于检测和追踪目标，后者用于人脸图像采集和识别。目前远距离人脸识别技术还处于实验室阶段，未来如果能够解决上述问题，对人员布控这样的应用有着重要意义。

　　3D人脸识别能够很好地克服2D人脸识别遇到的姿态、光照、表情等问题。主要原因是2D图像无法很好地表示深度信息。通常，3D人脸识别方法使用3D扫描技术获取3D人脸，然后建立3D人脸模型并用于识别。不过，3D人脸识别技术的缺点也是很明显的。首先它需要额外的3D采集设备或双目立体视觉技术，其次，建模过程需要的计算量较大。相信随着未来芯片技术的发展，当计算能力不再受到制约，采集设备成本大幅下降的时候，3D人脸识别将会成为热门技术之一。

重庆人脸识别的系统工作原理

　　本方案采用的人脸识别系统,是通过核对需要进入人员的面部来进行身份识别的。首先,向每位员工进行人脸信息的登记，并且按照其部门来划分该进出的权限。当员工要进入某个门时，对准人脸识别门禁机，设备会自动迅速准确的采集人脸信息，然后将读取的人脸信息发送到后台人员权限管理服务器，服务器通过与该人员事先存储在数据库中的人脸信息进行比对，迅速得出该人脸匹配与否的分析并生成报表，根据其预设权限确认该人员是否有权限进入该区域。如果匹配，门锁自动开启，否则该人员无法进入。

　　系统组成

　　本套门禁系统由人脸识别仪、电控锁、门禁控制器、人脸识别考勤管理软件和网络共同组成整套门禁系统。

　　人脸识别门禁机：存储人脸模板和刷脸记录，识别仪到交换机之间建议使用屏蔽双绞线。

　　门禁控制器：负责和计算机通讯和其他数据存储器协调，配合管理软件的智能处理中心，是门禁系统的核心和灵魂部分。

　　电控锁：电动执行机构。

　　门磁：检测门的状态

　　开门按钮：出门按钮开门。

　　电源：提供系统运作电源和电锁的执行结构的电源供应。可以采取就近取电原则

　　管理软件：通过电脑可以对所有的人脸模板进行网络管理，实现出入控制和考勤管理。

　　网络：使用企业内部局域网络来管理和控制管理系统

　　本方案适用于办公楼、银行办公楼、证券办公楼、学校行政大楼、医院办公楼、商务写字楼、企业研发大楼、企业办公室等。

　　该项目建设方针对项目需求，需对建筑内的工作区域的门及各办公室房间门进行智能化门禁控制管理，在各门点及考勤点安装人脸识别门禁机，人员开门时通过人脸验证身份。通过增加考勤管理软件，可以使门禁系统扩展为具有考勤功能的门禁系统，员工使用人脸进行考勤签到，系统能生成多种详细的考勤报表，实现考勤的智能化管理。

　　所建设的人脸识别门禁系统能满足现代化企业管理的要求，替代钥匙、门卡开门、人工签卡考勤等传统的门禁管理方式，系统要求具有较强的兼容性及系统扩展能力，满足门禁系统扩容的需要。

　　该项目对人脸门禁系统的具体需求如下：

? 各门点安装人脸识别门禁机，员工进门需要在人脸识别门禁机上刷人脸进行身份验证，认证通过，门自动打开。

? 各门禁点采用TCP/IP模式联网，系统设置一台管理主机，统一管理。

重庆人脸识别的生物识别市场情况

生物识别市场全球分布

生物识别是指通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性来进行个人身份鉴定的技术，主要有指纹识别、语音识别、人脸识别、虹膜识别等技术。与传统的密码检验方式相比，生物识别技术基于人的生物特征具有易测量、排他性以及终身不变的特点，因而有检验快速、结果更精准的优势。更适应互联网时代，用户对信息安全以及信息的快速处理与反馈的需求。

当前全球生物识别市场中，北美占据份额较高，达33．5％；其次是亚太地区，为23．8％；再然后是欧洲、中东和印度、中南美洲、非洲地区，市占率依次为16．5％、11．0％、9．1％和6．1％。美国是全球主要的生物识别市场，目前规模在10亿美元级别。“911”事件发生后，全美在115座机场和14个主要港口设立了“美国访客和移民身份显示技术”系统，采用指纹识别、人脸识别与虹膜识别等技术验证访客与移民信息；同时27个免签国公民去往美国，都必须持有生物识别护找。

2009年全球生物识别市场规模为34．22亿美元，2013年生物识别市场规模接近98亿美元，2014年生物识别规模突破百亿美元大关，预计2015年生物识别市场将上涨至130亿美元，到2020年全球生物识别市场将突破250亿美元。其中指纹识别市场规模将有130亿美元，语音识别将有56亿美元、人脸识别为24亿美元、虹膜识别将有16亿美元、其他生物是被技术将有24亿美元。