面部识别系统.doc

面部识别系统
面部识别系统以人脸识别技术为核心,是一项新兴的生物识别技术,是当今国际科技领域攻关的高精尖技术。人脸因具有不可复制、采集方便、不需要被拍者的配合而深受欢迎。面部识别系统具有广泛的应用:消除投票欺诈、取款身份验证、计算机安全等。
面部识别软件
脸是标识您身份的重要元素,别人也会通过你的脸来辨认您。请想象一下,如果所有的面孔都是相同的,识别出一个人该是多么的困难。除了长得几乎完全一样的双胞胎之外,面孔毫无疑问是一个人最独一无二的物理特征。不只是人有识别和区分数百万张不同面孔的先天能力,计算机现在也正在迎头赶上人的这种能力。总部位于新泽西的Visionics公司是面部识别技术的众多开发者之一。该公司开发了一个名为FaceIt的特殊软件,它的奇特之处在于,它能够从拥挤人群中捕捉某人的面孔,将该面孔从背景中提取出来并与数据库中存储的图像进行对比。为了能够顺利工作,该软件必须知道一张基本面孔看起来是怎样的。面部识别软件必须能够首先识别出面孔(这取决于它自身的技术水平),然后再测量每张面孔的各种特征。如果照镜子,您会发现脸具有一些可辨别的标志。脸上的凸出部分和凹陷部分构成了不同的面部特征。Visionics将这些标志定义为节点。人脸大约有80个节点。
以下是该软件测量的几个节点:
两眼之间的距离
鼻子的宽度
眼窝的深度
颧骨
下颌轮廓
下颚
测量这些节点的目的在于产生一个数字代码(一串数字),它在数据库中代表该面孔。该代码称作面纹。对于FaceIt软件,只需要14-22个节点数据即可完成识别过程。在下一节中,我们将介绍该系统如何检测、捕获和存储面孔。
工作原理
面部识别软件可归入名为生物识别的一大类技术。生物识别技术使用生物信息来验证身份。生物识别背后的理论是:我们的身体包含一些独一无二的特征,可以使用它们将我们与他人区分开。除了面部识别之外,生物识别身份验证方法还包括:
指纹扫描
视网膜扫描
语音识别
面部识别方法有多种,但是通常涉及捕获、分析和对比等一系列步骤,将你的面孔与数据库中存储的图像进行对比。以下是FaceIt 系统用于捕获和对比图像的基本过程:
为了确定某人的身份,面部识别软件将新近捕获的图像与数据库中存储的图像进行对比。
检测——当系统连接到视频监视系统后,识别软件会在摄影机的视野中搜寻面部信息。如果在视野中存在一张面孔,它会在几分之一秒的时间内检测到它。它使用多尺度算法以低分辨率搜索面部图像。(算法是提供一组指令以完成特定任务的一个程序)。系统只有在检测到类似头部的形状后,才切换到高分辨率搜索。
对齐——一旦检测到面部图像,系统会确定头部的位置、大小和姿态。只有在面部与摄像机至少成35度角的情况下,系统才会记录它。
标准化——头部图像经过缩放和旋转,以便能记录和映射到相应的大小和姿态。无论头部的位置如何以及相距摄像机的距离有多远,都可以执行标准化过程。光线不会对标准化过程产生影响。
表示——系统将面部数据转换成一个唯一的代码。通过编码,可以更加容易地将新近捕获的面部数据与存储的面部数据进行比较。
匹配——将新捕获的面部数据与存储的数据进行对比,并(在理想情况下)链接到至少一个已存储的面部图像。
FaceIt 面部识别系统的核心是局部特征分析(L