人臉識(shí)別，是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。用攝像機(jī)或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動(dòng)在圖像中檢測(cè)和跟蹤人臉，進(jìn)而對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行臉部識(shí)別的一系列相關(guān)技術(shù)，通常也叫做人像識(shí)別、面部識(shí)別。

　　一、人臉識(shí)別技術(shù)發(fā)展歷程

　　人臉識(shí)別作為基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)，早已廣為人知。

　　人臉識(shí)別借由計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)可以追溯到20世紀(jì)60年代。1964年，WoodrowBledsoe首次嘗試以計(jì)算形式進(jìn)行人臉識(shí)別任務(wù)。最初，Bledsoe用計(jì)算出的人臉特征之間的距離矢量來對(duì)每個(gè)人進(jìn)行編碼。盡管成功實(shí)現(xiàn)人臉配對(duì)，但也面臨計(jì)算成本大、效率低的技術(shù)局限，因?yàn)锽ledsoe每小時(shí)只能處理大約40張圖片。

　　人臉識(shí)別技術(shù)的開發(fā)受到了市場(chǎng)的認(rèn)可。20世紀(jì)90年代，政府官員已經(jīng)承認(rèn)并接受了這樣一個(gè)事實(shí)：人臉是一種非侵入性的生物特征，可以用于跟蹤和識(shí)別個(gè)人，而不需要他們的主動(dòng)參與。

　　因此，1996年美國(guó)國(guó)防部和NIST提供了650萬美元的資金，創(chuàng)建了FERET數(shù)據(jù)集，為研究人員提供在該領(lǐng)域取得進(jìn)展所需的數(shù)據(jù)。人臉識(shí)別技術(shù)（FERET）數(shù)據(jù)庫(kù)是首個(gè)用于學(xué)術(shù)和商業(yè)研究的大規(guī)模人臉數(shù)據(jù)集，也是人臉識(shí)別技術(shù)發(fā)展的第一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

　　到了2000年，鑒于FERET數(shù)據(jù)庫(kù)成功激發(fā)了人臉識(shí)別領(lǐng)域的研究興趣，特別是該技術(shù)開始邁出商業(yè)化步伐，并推動(dòng)了NIST發(fā)布人臉識(shí)別算法測(cè)試以評(píng)估新興的商業(yè)系統(tǒng)。當(dāng)然，早期方法在實(shí)際的應(yīng)用中也存在某些弊端，比如無法在各種環(huán)境中很好兼容，而且算法的準(zhǔn)確率和算力仍需要提升。

　　2007年LFW數(shù)據(jù)集的開發(fā)讓人臉識(shí)別技術(shù)迎來第二個(gè)關(guān)鍵性的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。LFW數(shù)據(jù)集包含1680個(gè)人的超過13000張圖片，其中涵蓋了姿勢(shì)、照明條件和表情的無限組合，滿足了研究人員獲取更自然定位和更多樣化數(shù)據(jù)的愿望。

　　由此，LFW激發(fā)了一波用于人臉識(shí)別模型訓(xùn)練和基準(zhǔn)測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)人臉數(shù)據(jù)集的熱潮--包括許多未經(jīng)在線平臺(tái)同意而獲取圖像的數(shù)據(jù)集，比如谷歌圖像搜索、雅虎資訊。

　　于2014年開發(fā)的DeepFace數(shù)據(jù)集，則是第一個(gè)在人臉驗(yàn)證任務(wù)上擊敗人類表現(xiàn)的人臉識(shí)別模型，主要使用目前主流的深度學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行訓(xùn)練。深度學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)人臉識(shí)別的影響無疑是巨大的，DeepFace模型在LFW測(cè)試集上取得了97.35%的準(zhǔn)確率，相較于之前的前沿技術(shù)方法，在誤差率上降低了27%。

　　這一快速進(jìn)展也引發(fā)了巨大的商業(yè)利益，是當(dāng)前廣泛發(fā)展的人臉識(shí)別基礎(chǔ)。當(dāng)下，人臉識(shí)別技術(shù)已經(jīng)嵌入到人們生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。從全球人臉識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景布局來看，安防、金融、交通是相對(duì)布局較為成熟的領(lǐng)域，而在零售、廣告、智能設(shè)備、教育、醫(yī)療、娛樂等領(lǐng)域也均有較多應(yīng)用場(chǎng)景。

　　從2015年到2019年，人臉識(shí)別、視頻監(jiān)控的專利申請(qǐng)數(shù)量從1000件飆升到3000件，其中四分之三在中國(guó)。

　　2020年以后，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，人臉識(shí)別技術(shù)搭載人工智能等高新技術(shù)，又有了快速發(fā)展和深入應(yīng)用。據(jù)MarketsandMarkets咨詢公司研究預(yù)計(jì)，到2024年，全球人臉識(shí)別市場(chǎng)規(guī)模達(dá)70億美元。

　　二、人臉識(shí)別技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

　　人臉識(shí)別是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物特征識(shí)別技術(shù)。與其他生物特征識(shí)別方式（指紋識(shí)別、靜脈識(shí)別、虹膜識(shí)別等）相比，人臉識(shí)別具有自然性、不被察覺性等優(yōu)勢(shì)，未來將成為識(shí)別主導(dǎo)技術(shù)。根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2013年，中國(guó)人臉識(shí)別市場(chǎng)規(guī)模達(dá)8.61億元，并呈現(xiàn)出逐年快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。2014年，中國(guó)人臉識(shí)別市場(chǎng)規(guī)模突破了10億元。2017年，中國(guó)人臉識(shí)別市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至21.9億元。2018年，我國(guó)多座火車站在乘客身份識(shí)別中使用人臉識(shí)別技術(shù)，市場(chǎng)規(guī)模明顯提高，約為27.6億元。據(jù)預(yù)測(cè)，2020年中國(guó)人臉識(shí)別市場(chǎng)規(guī)模將突破40億元。對(duì)于安防場(chǎng)景而言，人臉識(shí)別最主要的應(yīng)用在于核實(shí)人員真實(shí)身份、對(duì)重點(diǎn)人員進(jìn)行布控預(yù)警、實(shí)現(xiàn)基于人臉滿足公安業(yè)務(wù)需求的技戰(zhàn)法等。目前基于人臉識(shí)別的項(xiàng)目在全國(guó)進(jìn)行得如火如荼，并且各地公安部門都取得了豐厚的戰(zhàn)果。

　　三、人臉識(shí)別技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域

　　人臉識(shí)別主要用于身份識(shí)別。由于視頻監(jiān)控正在快速普及，眾多的視頻監(jiān)控應(yīng)用迫切需要一種遠(yuǎn)距離、用戶非配合狀態(tài)下的快速身份識(shí)別技術(shù)，以求遠(yuǎn)距離快速確認(rèn)人員身份，實(shí)現(xiàn)智能預(yù)警。人臉識(shí)別技術(shù)無疑是最佳的選擇，采用快速人臉檢測(cè)技術(shù)可以從監(jiān)控視頻圖象中實(shí)時(shí)查找人臉，并與人臉數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行實(shí)時(shí)比對(duì)，從而實(shí)現(xiàn)快速身份識(shí)別。

　　人臉識(shí)別產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于金融、司法、軍隊(duì)、公安、邊檢、政府、航天、電力、工廠、教育、醫(yī)療及眾多企事業(yè)單位等領(lǐng)域。隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟和社會(huì)認(rèn)同度的提高，人臉識(shí)別技術(shù)將應(yīng)用在更多的領(lǐng)域。

　　1、企業(yè)、住宅安全和管理。如人臉識(shí)別門禁考勤系統(tǒng)，人臉識(shí)別防盜門等。

　　2、電子護(hù)照及身份證。中國(guó)的電子護(hù)照計(jì)劃公安部一所正在加緊規(guī)劃和實(shí)施。

　　3、公安、司法和刑偵。如利用人臉識(shí)別系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，在全國(guó)范圍內(nèi)搜捕逃犯。

　　4、自助服務(wù)，機(jī)場(chǎng)、車站快速檢查進(jìn)站等。

　　5、信息安全。如計(jì)算機(jī)登錄、電子政務(wù)和電子商務(wù)。在電子商務(wù)中交易全部在網(wǎng)上完成，電子政務(wù)中的很多審批流程也都搬到了網(wǎng)上。而當(dāng)前，交易或者審批的授權(quán)都是靠密碼來實(shí)現(xiàn)，如果密碼被盜，就無法保證安全。但是使用生物特征，就可以做到當(dāng)事人在網(wǎng)上的數(shù)字身份和真實(shí)身份統(tǒng)一，從而大大增加電子商務(wù)和電子政務(wù)系統(tǒng)的可靠性。

　　四、人臉識(shí)別在安防領(lǐng)域的主要應(yīng)用

　　人臉識(shí)別技術(shù)正越來越多地應(yīng)用于安全監(jiān)視、數(shù)據(jù)驗(yàn)證、跟蹤比對(duì)和數(shù)據(jù)分析等方面，在智慧公安、智慧社區(qū)、智慧園區(qū)、智慧校園等場(chǎng)景下，人臉識(shí)別技術(shù)得到了公安、綜治、政府、交通等用戶方的高度重視，應(yīng)用模式也在不斷創(chuàng)新,不管是前端智能終端，還是后端的平臺(tái)層，都有與人臉識(shí)別技術(shù)強(qiáng)關(guān)聯(lián)的典型案例。

　?。ㄒ唬┲悄芙K端與人臉識(shí)別的結(jié)合應(yīng)用

　　1.公安移動(dòng)警務(wù)中的應(yīng)用

　　"火眼金晴"是公安移動(dòng)警務(wù)信息化中的一種智能終端應(yīng)用，與眾不同的是,它同時(shí)具有人臉識(shí)別技術(shù)和身份證件真?zhèn)畏洲q技術(shù)，民警在一線辦案或巡邏時(shí)，遇到不能獲取真實(shí)身份信息的情況下，無法有效開展街面辦案、核查身份等實(shí)戰(zhàn)工作，缺少一種既可以即時(shí)通過人臉照片獲得身份和前科信息又可以馬上分辯身份證件真?zhèn)蔚墓ぞ?，基于人臉識(shí)別技術(shù)的APP提供移動(dòng)的人臉比對(duì)和身份核驗(yàn)功能，具有對(duì)身份證的讀取、身份證信息查詢、身份證查偽等功能,"火眼金睛"將人臉識(shí)別比對(duì)技術(shù)和身份證件真?zhèn)畏洲q的技術(shù)前置應(yīng)用到一線執(zhí)法，從最前線打開了數(shù)據(jù)資源、算法資源的應(yīng)用渠道，提升一線民警的深度智能化執(zhí)法水平。

　　2.移動(dòng)警用裝備中的應(yīng)用

　　運(yùn)用人臉識(shí)別技術(shù)在警務(wù)裝備上的還有智能警務(wù)頭盔、智能警用眼鏡、警用機(jī)器人、移動(dòng)人臉布控設(shè)備等，都是將人臉識(shí)別技術(shù)和視頻身份挖掘技術(shù)前置于移動(dòng)終端設(shè)備，并與后端平臺(tái)打通，在辦案現(xiàn)場(chǎng)或巡邏的一線工作中實(shí)現(xiàn)目標(biāo)人員的身份甄別和管控，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)巡邏偵查可視化、立體化。

　?。ǘ┏鋈肟诳刂浦械娜四樧R(shí)別應(yīng)用

　　出入口控制系統(tǒng)中的人臉識(shí)別應(yīng)用是目前最普遍的應(yīng)用，主要實(shí)現(xiàn)刷臉控制進(jìn)入，過程中結(jié)合布控比對(duì)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)在逃人員等實(shí)時(shí)后臺(tái)報(bào)警。

　　1.商場(chǎng)、樓宇等進(jìn)出口的人臉識(shí)別應(yīng)用

　　利用人臉識(shí)別技術(shù)將傳統(tǒng)的鑰匙開鎖用人臉作為鑰匙來代替。在商場(chǎng)、樓宇進(jìn)出口安裝人臉識(shí)別設(shè)備，對(duì)內(nèi)部或外部人員進(jìn)行人臉登記，只有系統(tǒng)認(rèn)可的白名單時(shí)方可刷臉進(jìn)入，一旦有不法分子想進(jìn)入樓宇，若檢測(cè)到身份不符就會(huì)觸發(fā)報(bào)警信號(hào)，防止犯罪嫌疑人員作案。

　　2.疫情管控中的出入口人臉識(shí)別應(yīng)用

　　在此次新冠肺炎疫情期間，各種"黑科技"大顯身手，例如能支撐重癥病例遠(yuǎn)程會(huì)診的5G遠(yuǎn)程醫(yī)療機(jī)器人、紅外攝像機(jī)體溫探測(cè)系統(tǒng)、人臉口罩識(shí)別技術(shù)、視頻人臉分析密切接觸分析等等，涉及人臉識(shí)別技術(shù)的疫情防控應(yīng)用主要有以下幾種：

　　一是通過人員佩戴口罩的檢測(cè)，對(duì)發(fā)現(xiàn)未配戴口罩或者未正確佩戴口罩的人員及時(shí)提醒并進(jìn)行糾正。

　　二是解決疫情時(shí)期人們佩戴口罩后人臉識(shí)別的問題，尤其在疫情期間出現(xiàn)違法犯罪案件時(shí)，犯罪嫌疑人佩戴口罩，身穿防護(hù)服偽裝成社區(qū)工作者，戴口罩的人臉識(shí)別為偵破此類案件也打下了基礎(chǔ)。

　　三是利用城市中的人臉抓拍和視頻監(jiān)控中的視圖數(shù)據(jù)以及點(diǎn)位數(shù)據(jù)，通過人臉識(shí)別結(jié)合人臉特征聚類和核驗(yàn)技術(shù)，智能分析新冠感染者的密切接觸人員。

　　3.大型安?；顒?dòng)中的人臉應(yīng)用

　　大型活動(dòng)的安保重點(diǎn)在于活動(dòng)場(chǎng)地的安全保障，為了防止不法人員混跡其中，伺機(jī)作案，進(jìn)入場(chǎng)地時(shí)必須進(jìn)行嚴(yán)格的身份驗(yàn)證。以往的安保手段主要是單一的卡證識(shí)別，或保安通過證件信息來判斷是否放行，安全性上無法得到充分保障。如今，人臉識(shí)別技術(shù)代替了傳統(tǒng)技術(shù)，參加活動(dòng)或會(huì)議的觀眾或嘉賓只要對(duì)著簽到機(jī)器刷臉幾秒鐘，即可自動(dòng)識(shí)別進(jìn)入會(huì)場(chǎng)，對(duì)于影響安保不安定因素的人員如在逃人員、涉恐、涉穩(wěn)人員等可后臺(tái)預(yù)警進(jìn)行管控。

　?。ㄈ┕矊?shí)戰(zhàn)工作中的人臉識(shí)別應(yīng)用

　　1.通用的人臉識(shí)別布控比對(duì)應(yīng)用

　　一般公安行業(yè)會(huì)將全國(guó)在逃人員、違法犯罪嫌疑人等錄入人臉系統(tǒng)，分散在城市各處的人臉抓拍機(jī)或視頻監(jiān)控?cái)z像頭將會(huì)對(duì)過往人員進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并比對(duì)，當(dāng)目標(biāo)人員出現(xiàn)時(shí)系統(tǒng)將第一時(shí)間預(yù)警，實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別布控比對(duì)的一般應(yīng)用。

　　2.多技術(shù)融合的公安實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用

　　在公安對(duì)涉毒、涉恐、高危人群、肇事肇禍精神病人等重點(diǎn)關(guān)注人員的管控方面，人臉識(shí)別技術(shù)結(jié)合大數(shù)據(jù)分析、視頻監(jiān)控以及人員陣地偵查管控方案，可以有效發(fā)揮該類人員的智能化管控能力。某地公安的智慧社區(qū)平臺(tái)在通過人臉識(shí)別并聚類分析后，分析出有頻繁出沒在小區(qū)及道路周邊的人員情況，經(jīng)身份置信和大數(shù)據(jù)分析比對(duì)后，發(fā)現(xiàn)該人員具有吸毒前科，系統(tǒng)將預(yù)警信息推送給公安，民警通過關(guān)聯(lián)時(shí)間和視頻點(diǎn)位查看視頻監(jiān)控發(fā)現(xiàn)，該人每次在小區(qū)出入口附近的圍墻邊會(huì)停留幾分鐘，辦案民警在該人逗留地點(diǎn)的墻角處，通過挖掘發(fā)現(xiàn)了交易毒品，并順藤摸瓜偵破了一起團(tuán)伙販毒案件，這是一個(gè)典型的人臉識(shí)別結(jié)合大數(shù)據(jù)分析、視頻監(jiān)控等多技術(shù)于一體的應(yīng)用案例，類似這種人臉識(shí)別技術(shù)促進(jìn)公安實(shí)戰(zhàn)工作的案例舉不勝舉。

　?。ㄋ模┗谌四樚卣骶垲惡妥R(shí)別的大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用

　　人臉特征聚類是在人臉特征提取的基礎(chǔ)上將同一個(gè)人的特征通過聚類算法使其聚合在一起，結(jié)合人臉采集的時(shí)間、空間等要素，形成實(shí)時(shí)的、鮮活的個(gè)人視頻人臉軌跡檔案。

　　1.區(qū)域人口管理工作中的應(yīng)用

　　不管是封閉的小區(qū)還是人員居住復(fù)雜的城中村，人員的管理一直是一項(xiàng)復(fù)雜而又辛苦的工作，既要能掌握管轄范圍內(nèi)的人口狀況，又要做好社區(qū)的服務(wù)工作，基層民警一直缺少一種智能化的手段來管理本小區(qū)的人口?；谌四樧R(shí)別技術(shù)的社區(qū)人口管理方法，可以通過在小區(qū)、城中村等主要出入口部署人臉抓拍設(shè)備，形成封閉的人臉電子圍欄來提取人臉特征信息，特征聚類和身份置信結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以分析出區(qū)域內(nèi)實(shí)有常住人口總數(shù)和類型，實(shí)現(xiàn)社區(qū)人口精細(xì)化管理，解決公安機(jī)關(guān)基層民警長(zhǎng)期面臨的實(shí)有人口管理難的問題。

　　2.城市級(jí)全域人臉軌跡分析應(yīng)用

　　隨著城市視頻監(jiān)控設(shè)備和人臉抓拍設(shè)備的大量部署,假設(shè)一個(gè)人從家里出門最后到達(dá)辦公地點(diǎn)上班，中途可能會(huì)經(jīng)過多個(gè)人臉和圖像采集點(diǎn)，被采集到多個(gè)人臉和視頻圖像信息，這些數(shù)據(jù)代表著該人員一天的視頻軌跡活動(dòng)數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)的量級(jí)也是非常寵大的，如果不經(jīng)特征聚類，將相同人員的特征聚類編碼，而是采用傳統(tǒng)以圖搜圖的方式，不管是從分析效率還是在人臉數(shù)據(jù)的拓展應(yīng)用方面都是有局限性的，通過對(duì)海量人臉數(shù)據(jù)的特征聚類和置信，可以產(chǎn)生一種新的人臉AI數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)無疑會(huì)給公安等行業(yè)用戶帶來數(shù)據(jù)價(jià)值，比如辦案部門通過加載一張照片即可從城市海量的人臉圖像數(shù)據(jù)中快速尋找犯罪嫌疑人員的行動(dòng)軌跡、禁毒部門發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵點(diǎn)位涉毒人員的活動(dòng)情況、情報(bào)人員通過人臉數(shù)據(jù)開展頻次分析、同行人員分析、晝伏夜出等各種技戰(zhàn)法分析等等，都可以在城市海量人臉特征數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)做到全城全域的人臉軌跡動(dòng)態(tài)掌控。

　?。ㄎ澹┢渌四樧R(shí)別技術(shù)帶來的應(yīng)用

　　1.臉部情緒識(shí)別技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用

　　臉部情緒識(shí)別技術(shù)是一種利用實(shí)時(shí)人臉圖像分析人們情緒的技術(shù),通過繪制面部表情圖來識(shí)別人臉上的情緒，如厭惡、喜悅、憤怒、驚訝、恐懼或悲傷等。但就目前而言，臉部情緒識(shí)別技術(shù)在安防行業(yè)中應(yīng)用寥寥無幾，作為一種人員潛在心理行為分析的技術(shù)，可以結(jié)合人員屬性、心理學(xué)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，用于監(jiān)獄、看守所、社區(qū)重點(diǎn)人口的心理分析和重點(diǎn)事件發(fā)生前的主動(dòng)預(yù)警。

　　2.視頻AR和VR與人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用

　　視頻AR和人臉識(shí)別技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)結(jié)合的更多高科技警務(wù)裝備將會(huì)推動(dòng)人工智能在公安行業(yè)的應(yīng)用深度，例如智能警用頭盔和警用眼鏡的成熟應(yīng)用，警察在街面巡邏時(shí)，將會(huì)真正出現(xiàn)像科幻大片或真人游戲中面對(duì)各種人員的可視化識(shí)別和自動(dòng)高亮標(biāo)注，街道上活動(dòng)人員都能即時(shí)可視，通過人臉識(shí)別即時(shí)獲取身份信息、高危信息、是否本次專項(xiàng)活動(dòng)的目標(biāo)等，這些信息自動(dòng)跟隨AR實(shí)景中的人員圖像，浮動(dòng)呈現(xiàn)在警察的眼前，為警察甄別目標(biāo)人員信息、關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)重點(diǎn)而提供立體可視化的支撐。

 

免責(zé)申明：此文章轉(zhuǎn)載至網(wǎng)絡(luò)如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系第一時(shí)間刪除