浅谈人脸识别运用领域与瓶颈问题

        何为人脸识别人脸识别技术是生物识别技术的一种,它是依据独一无二的人脸生理特征,自动进行身份鉴别的一种生物特征识别技术,它综合运用了计算机图象/视频处理技术、机器学习技术来分析并构建每张人脸独特的信息,然后通过相似度来判定进行身份识别。

人脸识别主要工作流程为人脸注册、人脸识别两大部分,其中人脸检测是人脸识别的前提条件。详细工作流程主要包括:视频图像分析-人脸检测-人脸预处理-特征提取-生成模板-模板比对等。

人脸识别市场产品分类

人脸识别技术当前已经完全成熟,市场上已有产品,总体按功能应用可以分为以下几种:安防型人脸识别产品、提升管理型人脸识别产品、娱乐型人脸识别产品。

按产品类型可以分为PC桌面端人脸识别软件、手机移动端人脸识别软件、嵌入式人脸识别终端等。

按核心技术原理分类可以分为近红外人脸识别技术、可见光人脸识别技术两大类。相较而言,近红外技术的辨识精度以及受到环境光线影响均远远领先于可见光技术。

安防型人脸识别产品主要包括:人脸识别门禁控制系统、人脸识别锁、人  脸识别柜、人脸识别智能家居、人脸识别幼儿接送系统、人脸识别视频监控系统、人脸识别黑名单追逃系统等相关产品。安防型人脸识别产品重在辨识需鉴别对象身份,其中人脸识别门禁控制系统、人脸识别锁、人脸识别柜等产品需精确辨识需鉴别对象身份,绝对不允许出错。

人脸识别视频监控、黑名单追逃系统以人脸检测技术提取视频中人像照片保存,并将检测到的人像照片提取人脸特征,与原有已保存黑名单库进行相似度对比,得出相似度排名,供人工二次比对、校验,以便给出可疑对象的防范方法,此类方式当前尚未完全实用。

管理型人脸识别产品主要包括:人脸识别考勤机、人脸识别仪、人脸识别社会保险认证系统、人脸识别考生身份  辨识系统、人脸识别登录、加、解密系统、手机人脸识别APP登录软件等。上述产品和系统主要定位在精确辨识相关人员,辨识身份通过以后,再进行相关后续的管理,例如:薪资发放、社保金发放、允许进行考试、允许登录操作手机或系统等,因为人脸识别的易用性和唯一性,可以很好的提升原有管理质量,堵住传统身份辨识手段的漏洞和不足。

摄像头,智能摄像头,监控摄像头

娱乐型的人脸识别产品主要包括:

人脸识别相机自带的人脸检测技术、人脸识别照片处理软件、人脸识别明星脸软件等相关产品,此类人脸识别技术的应用多以人脸检测技术为主,能够快速定位到视频或者照片中的人脸区域,协助进行相关处理和操作,如果进行人脸辨识,也无需精确,仅供娱乐。

人脸识别市场规模

因中国人脸识别技术在世界的领先性、中国人口基数、人脸识别技术的优越性等综合因素,中国的人脸识别市场正经历着迅速的发展。据调查,2010年,中国人脸识别行业规模约7亿左右,每年保持10%以上的增长,预估到2018年,人脸识别相关产品和技术服务会达到几十亿规模。

上述产品中,当前最受欢迎的产品:主要为安防型产品以及管理型的人脸识别产品,究其原因,主要在于传统辨识鉴别手段均出现了漏洞和不足,随着IC卡的破解、指纹膜的普及等各种原因,让原本安全的应用出现了隐患,而上述漏洞可能会给指定场合、社会公众服务、社会公共安全带来不可估量的风险,也会给国家产品安全带来巨大损失。

安防型的人脸识别产品,如门禁控制系统可以很好的解决传统辨识手段的不足,此类型产品利用人脸识别技术,精确辨识进出人员身份,人脸识别技术的易用性又大大提升了使用者本身的接受程度。人脸识别技术有先天优势,即能够保存使用者现场的人像照片,此照片可以做为事后查询的直观依据。因人像可以肉眼辨识,对于追溯和定位责任人非常合适,因此,这类人脸识别产品在安全要求高的场合比较受欢迎。

管理型的人脸识别产品当前应用较为广泛,例如:大中小型企业、工厂的考勤应用,社会保险领取保险金的身份确认、各类考场考生身份辨识应用、手机、电脑登录应用,文件加密应用。管理型人脸识别应用可以很好的提升原有传统手段在管理中的不足,加大管控力度,辨识使用者身份,以实现后期的相关工作。

当前管理型的人脸识别产品因贴近普通大众生活,且能适应于各类企事业单位,又能很好的解决传统辨识手段的不足,非常受到大众、企事业、公共事务机关的欢迎。

人脸识别当前成功应用的领域

人脸识别技术是“以人为本”的技术,其应用面非常广泛,简而言之,即:有安全要求、有身份辨识要求、有门的地方、有提升管理严谨性、有责任到人要求、有追踪、追溯要求的区域均可应用。

领域如按行业区分大体包括:部队、公安、司法、金融、社会保险、企事业机关单位、工厂、学校、房地产、家庭入户等。应用范围也非常广泛,如库房、机房、办公楼、办公室、资料室、档案室、实验室等处通道门禁管控、考勤签到、巡更、身份辨识、追逃预警等各种应用。

随着人脸识别应用的概念不断的被人们所接受,人脸识别产品的市场也逐步在扩大。一些社会事件中存在的问题,也催化了人脸识别应用推广的进程,河南省高考替考事件、哈尔滨越狱事件,大家都在寻找更好的解决方法……而人脸识别生物技术,所体现出来的直观性,事件的回调的图片,现场使用者的图片,让身份的确认,更简单。所展现出来的唯一性,杜绝了指纹套、防止代打卡的事件,让身份的验证,更安全。

细究人脸识别产品应用,其中人脸识别考勤机的应用,受到中小型公司青睐。在人脸识别技术应用大市场中,占有最大的比例,其次是人脸识别门禁产品。

但不可否认的是,人脸识别门禁产品,拥有比考勤机更大的市场。然而出现考勤市场占大部分的原因也是必然的,是一个具有规律的体现。人脸识别处在推广的中期,市场对人脸识别应用的肯定,对人脸识别技术的存疑,反映出市场对人脸识别的特点优势得以肯定,完美的解决了传统考勤的问题。而如果使用在门禁方面,使用者更为注重其技术的安全性,关注误识率,是否达到了安全的标准,这个问题是直接与使用者的财产和更大利益挂钩。因此在这个推广的进程中,市场更大的门禁产品还没有得到普遍应用。

相较而言门禁产品的市场会更大,可想而知,用得上人脸识别考勤的场所,都可以用上人脸识别门禁,反之则未必。

又如其他一些容易被忽视的领域,更适用的领域,和“不一样”的应用包括:社保领域的养老保险,用于养老人员的生存认证。失业保险,对失业人员定期培训的考勤,和领取失业金的身份认证;幼儿园家长接送通道,对入校接送孩子家长的身份认证;旅游景点,对购买具有两天时效门票的游客,进行门票二次使用时候的身份认证;ATM植入人脸识别,要求取款人必须摘下墨镜,口罩;公共场所储物柜,人脸识别存取的应用;考场考生身份识别的应用;建筑工地,区域性的对监理的本人签到;政府人员提升工作效率的定点考勤;医院无尘场所的门禁,无需身体的触碰;高安防的场所,司法、公安、金融、部队等等,提升安全防护能力,提升事后查询追溯能力,加强管理等等。

存在瓶颈和需要解决的问题

人脸识别技术在使用方式上,辨识方便性上,留存现场使用者人像照片上均有非常明显的优势,但是人脸识别技术还是存在些许的发展瓶颈。

第一,视频传感设备的制约。人脸识别技术成像必须依靠摄像头,对于近红外技术而言,人脸识别的摄像头模组需专门的模组方可提升辨识精度,势必降低其摄像头的兼容性,而可见光技术,倡导的任何普通摄像头均可使用,但是当前摄像头行业中视频清晰度、光线适应性差异化很大,聚焦方式和聚焦能力也各不相同,摄像头本身的发展速度,制约着人脸识别技术的拓展以及普及性,也势必制约大市场的爆发和使用的辨识效率。

第二,太阳光线对使用的干扰和影响。不同人脸识别技术的产品采用了普通摄像头、监控摄像头、专业摄像头模组等不同类型视频传输装置,但因为摄像头本身的成像原理决定人脸识别产

品近期内可能很难完全突破光线的影响(尤其是太阳光线直射对产品的干扰和影响)。

不同厂家之间的近红外产品对于光线的抗干扰性又各不相同,而近红外技术唯一受影响的就只有太阳光线。可见光技术对于光线的影响尤为明显,可见光辨识技术本身就属于肉眼可见的光线,因此其辨识能力非常受限于光线环境。光线环境对辨识的影响和干扰,对产品的普及和应用以及使用场合均带来一定的影响,同时也制约着市场的发展。

摄像头和光线对平安城市所需的人脸识别布控、追逃、黑名单比对影响又最为明显,因此类型产品依托于现有视频监控系统,现有视频监控系统因为摄像头的多样化以及纯露天的光线环境以及使用对象的有意遮挡等因素,会大大降低此类型产品的精度和实用性,而公安刑侦对于这种应用的需求非常巨大,市场潜力也不可估量,如果没有解决上述问题,追逃、布控、黑名单比对等刑侦应用尚无法真正形成爆发性的市场。

也正因为摄像头以及光线环境所带来的一些制约,让人脸识别技术应用贴近民众的另外一大应用也受到一定的影响。信息安全、人脸支付、互联网应用等最大人群使用量的一些行业应用,如果用到专业的摄像头进行身份辨识,势必会影响接受群体,如果使用所有摄像头均可兼容的辨识方式,又会因光线环境的影响对辨识率带来影响,即便加入眨眼或其他的活体检测判别,又会对使用方便性,辨识速度带来影响,意味着使用群体会在一定程度上下降,进而影响整体市场容量和接受度。
 

人脸识别市场的应用要解决上述制约因素可以从以下几方面去探索和努力:

摄像头技术的发展、真正的三维提取、多种手段综合判定的技术发展路线。摄像头像素的不断提高,光线调节和适应能力不断提升,行业规范逐步统一,都可以很好的为未来人脸识别技术对摄像头兼容性的提升带来巨大的帮助。

真正的三维摄像头提取的是深度信息,特征点全面,局部遮挡、局部光线影响等因素,能够很好地解决人脸识别姿态、遮挡物、光线照射等所带来的影响,能更好的提升辨识速度,提升使用者感受。但当前的三维摄像头成本极高,人脸识别行业内所谓的三维成像当前还处于发展的初步阶段,提取的人脸信息维度信息多以二维为主,三维摄像头成本的降低势必给三维人脸识别带来发展的春天,三维摄像头提供的视频信息以及提取的人脸信息的压缩,能为嵌入式的三维人脸识别产品提供更大的芯片选型空间,也可为后期的辨识记录的传输带来莫大的好处和方便性。

人脸识别市场发展趋势

人脸识别当前主要还是以高端群体、政府、机关单位、特殊安全部门、大型工厂、企业等应用为主,未来人脸识别市场会逐步步入民用市场,进入大众应用,可以为普通民众所用。

人脸识别技术会逐步植入智能楼宇对讲、智能入户家居等行业,改变我们的生活品质,逐步替代我们身上的卡片、钥匙,甚至逐步取代传统支付、包括银行卡、信用卡、社保卡、身份证。传统的一卡通的系统,也会随着人脸识别技术的更加完善和成熟,逐步成为“一脸通”系统。这一系列大胆的设想也是因为人脸识别技术就是“以人为本”的技术,人脸识别技术就是大家所熟知的“以脸辨人”的技术,它就是我们日常生活中大家“认人”的方式方法,围绕的就是产品服务与人,所以人脸识别技术势必会发展成为大众所接受和熟悉最好应用的生物识别技术之一。

人脸识别技术达到没有限制的应用,需要逐步步入多种手段综合判定的技术发展路线,如:姿态判断、颜色分析、深度学习等多种手段的综合判定,在“天网工程”中真正黑名单追逃中,如果应用上人脸检测、人脸识别姿态判断、颜色分析、深度学习等手段综合判定时,可以准确的判定追溯对象,真正达到天下无贼、天网恢恢,疏而不漏的效果。下面简单描述下深度学习技术,深度学习简而言之就是构建一种能够模仿人类大脑行为的电脑网络。他们可以像人脑一样搜集信息,并根据搜集到的信息而做出相应的行为,深度学习技术也是结合。多种判定手段用类人脑的思维方式进行分析、判定,得出预判结果的一种方法。上述判定方式的结合应用,能让人脸识别技术变得无所不能,无所限制。

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把握良机需创新产品

人脸识别技术将会发展成为最容易接受、最容易使用的生物识别技术,当前技术的发展和应用正在逐步进入大众视野,其应用领域和发展势头势不可挡,大众接受程度和了解程度也正在逐步普及。人脸识别技术不同于指纹识别技术,发展之初,国内人脸识别技术首创了安全性算法即近红外算法流派,让人脸识别技术真正成为实用,国内的某些厂家的产品已经得到世界头号超级大国美国的赏识,国内的产品也已经为美国银行所采用。

在大趋势和大环境都已经成熟的时机,人脸识别带给了国人更多的合作机会,大市场需要各方合作才可推动,大势所趋也必须靠众人拾柴,发展的机会已经具备,发展的时机需要快速把握。人脸技术可以为传统行业中的各个应用带来改变,各行各业也需要把握更好产品创新和应用机会。

大市场具备的前提下,人脸识别的厂家也需要将产品更好的贴近用户需求,将产品的功能应用、产品链不断丰富,行业应用不断做深,随时探知配套行业的发展,软硬件结合的将自身核心技术提升,不断突破行业局限,不断拓展应用,将好的技术为民众所用。(作者单位:湖南创合制造有限公司)

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