技术解读：KNX技术应用新发展
清晨，当你信步走到公司大门前，门前的智能终端准确地报出你的名字，并向你问候：“早上好！”接着，你坐在个人电脑前，电脑自动登陆到你的账户上，你不需要输入任何密码便开始了一天的工作。回家时，智能家居系统终端自动识别主人的身份，为你开门，开灯，迎接你的归来……在人脸识别技术的飞速发展下，这一切都将成为可能。
何为人脸识别技术？
人脸识别技术属于生物特征识别技术的一种，其目的是利用人脸信息对人的身份进行识别。从原理上讲，所谓的人脸识别，就是从视频或者图片中的人脸提取相关特征，与已有数据库中的人脸特征相比较，然后计算出待测人脸的特征与数据库中哪一类人脸最相近，进而得出被测人的身份。与脱氧核糖核酸（DNA）、指纹和虹膜识别等类似生物特征识别技术相比，人脸识别技术有着易于采集、成本低廉、与人类自身识别习惯相符合等独特优点，因此该技术可以被非常广泛应用于日常生活。事实上，人脸识别技术已经在全球有了不少应用，并且取得了不错的效果。
人脸识别技术不断创新 应用优势明显
中国的人脸识别技术发展追至上世纪九十年代末，在经历了“技术引进——专业市场导入——技术完善——技术应用——各行业领域使用”等五个阶段后，到目前为止，随着国内人脸识别技术水平的不断成熟，该技术越来越多的被推广到安防领域，延伸出考勤机、门禁机等多种产品，产品系列达20多种类型，可以全面覆盖煤矿、楼宇、银行、军队、社会福利保障、电子商务及安全防务等领域。
人脸识别技术是一门融合生物学、心理学和认知学等多学科、多技术(模式识别、图像处理、计算机视觉等）的新的生物识别技术，可用于身份确认（一对一比对）、身份鉴别(一对多匹配）、访问控制（门禁系统）、安全监控（银行、海关监控）、人机交互（虚拟现实、游戏）等，因其技术特征而具有广泛的市场应用前景。
相比于其他识别技术，人脸识别的应用优势明显，主要集中在三个方面：
一是自然性，即指该识别方式同人类（包括其它生物）进行个体识别时所利用的生物特征相同，是通过观察比较人脸区分和确认身份；具有自然性的识别、语音识别和体形识别，而指纹识别和虹膜识别等因人类或其他生物不能通过此类生物特征区别个体，所以不具备自然性；
二是非强制性，被识别的人脸图像信息可以主动获取而不被被测个体察觉，人脸识别是利用可见光获取人脸图像信息，而不同于指纹识别或者虹膜识别需要利用电子压力传感器采集指纹，或者利用红外线采集虹膜图像等；
三是非接触性，相比较其他生物识别技术而言，人脸识别是非接触的，用户不需要和设备直接接触，而同时能够满足在实际应用场景下进行多个人脸的分拣、判断及识别。
人脸识别颠覆传统金融支付模式
芬兰创业公司Uniqul推出基于人脸识别的支付平台，该系统只需用户面对POS机屏幕刷一次脸，整个支付流程在5秒钟之内就基本结束。这种基于人体器官的支付模式就是“生物支付”，它以其唯一性和不可替代性，正逐步取代存折、银行卡等传统金融服务工具，消费刷卡或将成为过去式，人脸识别支付成为未来支付结算的主媒。
在日本，同样已经有很多公司开始使用人脸识别软件进行各种交易。某日本服装专卖店的人脸识别付款流程有个基础前提，就是支付的时候，你无需做任何事情，不用借助钱包和iPhone应用，只要走向一个已调试好的摄像头，让其扫描你的脸部，并和数据库进行比对即可。
人脸识别应用高端门禁市场
生物识别技术的发展，也给安防门禁系统带来的全新的”面貌”。人脸识别技术作为后起之秀，在门禁系统中得到快速推广，逐渐占领高端门禁市场。人脸识别技术有着诸多优势，与指纹考勤机相比，它非接触即可实现开门、记录考勤，方便、卫生，也不会出现因为忘记带卡无法进门的问题。
使用相对广泛的人脸识别机，人员可通过安装在门上的探头读取自己的面部信息，便可实现开门。若陌生人来访，该系统会提示来访人员通过按钮或其他方式开门，应用十分方便。
“4G技术+人脸识别”助力社区管理
近日，采用4G技术的智能化社会管理综合服务平台在无锡美湖社区投入使用，系统有4G移动视频实时传输、车辆违停智能处理、占道经营智能处理、高空抛物智能处理等7项内容，通过276个探头对每个角落实时监控，并辅以人脸识别智能处理，解决了治安管理过程中出现的取证难问题。
3D人脸识别可辨认双胞胎
人脸识别被认为是生物特征识别领域甚至人工智能领域最困难的研究课题之一。因为不同个体之间的区别不大，所有人脸的结构都相似，甚至人脸器官的结构外形都很相似。这样的特点对于利用人脸进行定位是有利的，但是对于利用人脸区分人类个体是不利的。另外，人脸本身是3D结构，通过2D摄像采集到的图像往往受到外界环境变化的影响，如在不同观察角度时，所获得人脸图像会有一定的差别，所以目前人脸识别技术在用户配合情况下会有令人满意的结果。
但是3D人脸识别的出现很好地解决了这些难题。三维人脸识别可以应对各种光线干扰，甚至在夜晚能见度较差的环境下也可以识别人脸信息。更为直观的理解，3D人脸识别可以在目标移动过程中进行识别，此外立体化识别不局限于人脸正面，适用于各个角度，面部头发遮挡、姿态变化也可做到高准确率识别。
3D识别可真正做到访问控制一对一，毫不夸张地说，这种识别技术可以轻松辨认双胞胎或多胞胎。很多相关企业正着眼于开发三维人脸识别应用及配套解决方案。在重大考试、门禁安全系统中3D识别将发挥超乎想象的优势，有效杜绝了替考、代考现象；休想刻意遮挡混进写字楼内部。
人脸识别实际应用仍存问题
人脸识别技术在实际应用中，要注意以下几个重要问题：
◇ 年龄变化
不同年龄的人脸有较大的差别。身份证是以前照的，在逃犯的照片也是以前的，因此，在公安部门的实际应用中，年龄问题是一个最突出的问题。
◇ 姿态变化
这一问题在活动人脸的识别中更为突出。一般的，主要测试左右角度的识别率。
◇ 不同介质
采集人脸图像的设备较多，主要有扫描仪(照片)、数码相机、摄像机。由于成像的机理不同，形成了同类人脸图像的识别率较高而不同类别间人脸图像的识别率较低的情况。随着人脸识别技术的发展，这一问题也将逐步得到解决。
◇ 识别速度
识别速度有两种，一种是基于文件的，即把特征存成文件，在文件级进行比对。另一种是RFID世界网基于数据库的，如在oracle数据库中进行比对，在数据库中存有详细的人员档案由此可以进行图文混合查询，而借助图文混合查询，可以提高查中率。
人脸识别技术研发新思路
随着技术的发展与人脸识别市场应用日渐广泛，针对人脸识别的难题和困境，一些创见性的解决问题方案也相继提出。在实际操作过程中，双摄像头识别法不失为一种新颖的解决方案：右侧摄像头的图片进行人脸定位和眼睛定位，同时，左侧摄像头与右侧摄像头的图片进行立体融合，恢复出三维人脸模型，在此基础上，进行特征提取和比对，实现模板录入和识别等功能。这样的优势在于其自然性和不被被测个体察觉的特点，其关键技术在于以下几点：
1.人脸检测
人脸检测部分有两个功能：一是判断图像中是否存在人脸；二是如果存在人脸，确定人脸的确切位置。人脸检测中如采用级联的Adaboost以及Harr特征进行人脸定位，正确率更高，速度更快。
2.人眼定位
眼睛是人脸中最关键的一个部分，也是区分不同人脸的最重要的一个区域，同时通过眼睛位置的精确定位后，可以更好对齐人脸上的其它各个器官，所以对眼睛进行精确定位极其重要。采用极小值区域(MER)原理以及多层结构的方法，便能够很好的解决眼睛定位的问题。二维人脸图像缺乏三维的信息，容易受到光照、姿态、表情等的影响。鉴于此，采用双摄像头并进行立体融合，恢复出三维人脸模型。三维信息可以用于姿态、光照、眼镜等模型变换和生成。
3.提取特征
特征是指从人脸图像中提取的一组能区分不同人脸的向量，也称之为人脸表示。基于Gabor小波的人脸表示在人脸识别中取得了巨大的成功。由于Gabor小波原始特征维数过高，计算量大，需要做降维处理，即用低维的向量来表示高维的向量。为了达到运算要求，可以采用张量子空间分析方法（简称ORO），把人脸表示看成一个张量，通过迭代方法寻找正交的秩，一张量进行降维， 最终可以有效提取核心特征。
4.特征比对
特征比对主要是比较两张不同人脸间的相似度，最有效的方法即是利用特征间的相关度作为相似度的描述，在识别人脸的时候，待识别图像与特征库中的所有特征进行比对，其相似度最大者即为匹配结果。
结 语
在计算机技术、网络技术和人工智能技术日新月异的今天，高速发展的人脸识别技术将会有更广阔的舞台来展现其价值。也许就在明天，人脸将成为我们电子生活中的重要名片和标签。人脸识别技术将体现在我们生活的方方面面，改变我们的生活方式。
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