淺談人臉識別運用領域與瓶頸問題

        何爲人臉識別人臉識別技術是生物識別技術的一種,它是依據獨一無二的人臉生理特征,自動進行身份鑒別的一種生物特征識別技術,它綜合運用了計算機圖象/視頻處理技術、機器學習技術來分析並構建每張人臉獨特的信息,然後通過相似度來判定進行身份識別。

人臉識別主要工作流程爲人臉注冊、人臉識別兩大部分,其中人臉檢測是人臉識別的前提條件。詳細工作流程主要包括:視頻圖像分析-人臉檢測-人臉預處理-特征提取-生成模板-模板比對等。

人臉識別市場産品分類

人臉識別技術當前已經完全成熟,市場上已有産品,總體按功能應用可以分爲以下幾種:安防型人臉識別産品、提升管理型人臉識別産品、娛樂型人臉識別産品。

按産品類型可以分爲PC桌面端人臉識別軟件、手機移動端人臉識別軟件、嵌入式人臉識別終端等。

按核心技術原理分類可以分爲近紅外人臉識別技術、可見光人臉識別技術兩大類。相較而言,近紅外技術的辨識精度以及受到環境光線影響均遠遠領先于可見光技術。

安防型人臉識別産品主要包括:人臉識別門禁控制系統、人臉識別鎖、人  臉識別櫃、人臉識別智能家居、人臉識別幼兒接送系統、人臉識別視頻監控系統、人臉識別黑名單追逃系統等相關産品。安防型人臉識別産品重在辨識需鑒別對象身份,其中人臉識別門禁控制系統、人臉識別鎖、人臉識別櫃等産品需精確辨識需鑒別對象身份,絕對不允許出錯。

人臉識別視頻監控、黑名單追逃系統以人臉檢測技術提取視頻中人像照片保存,並將檢測到的人像照片提取人臉特征,與原有已保存黑名單庫進行相似度對比,得出相似度排名,供人工二次比對、校驗,以便給出可疑對象的防範方法,此類方式當前尚未完全實用。

管理型人臉識別産品主要包括:人臉識別考勤機、人臉識別儀、人臉識別社會保險認證系統、人臉識別考生身份  辨識系統、人臉識別登錄、加、解密系統、手機人臉識別APP登錄軟件等。上述産品和系統主要定位在精確辨識相關人員,辨識身份通過以後,再進行相關後續的管理,例如:薪資發放、社保金發放、允許進行考試、允許登錄操作手機或系統等,因爲人臉識別的易用性和唯一性,可以很好的提升原有管理質量,堵住傳統身份辨識手段的漏洞和不足。

攝像頭,智能攝像頭,監控攝像頭

娛樂型的人臉識別産品主要包括:

人臉識別相機自帶的人臉檢測技術、人臉識別照片處理軟件、人臉識別明星臉軟件等相關産品,此類人臉識別技術的應用多以人臉檢測技術爲主,能夠快速定位到視頻或者照片中的人臉區域,協助進行相關處理和操作,如果進行人臉辨識,也無需精確,僅供娛樂。

人臉識別市場規模

因中國人臉識別技術在世界的領先性、中國人口基數、人臉識別技術的優越性等綜合因素,中國的人臉識別市場正經曆著迅速的發展。據調查,2010年,中國人臉識別行業規模約7億左右,每年保持10%以上的增長,預估到2018年,人臉識別相關産品和技術服務會達到幾十億規模。

上述産品中,當前最受歡迎的産品:主要爲安防型産品以及管理型的人臉識別産品,究其原因,主要在于傳統辨識鑒別手段均出現了漏洞和不足,隨著IC卡的破解、指紋膜的普及等各種原因,讓原本安全的應用出現了隱患,而上述漏洞可能會給指定場合、社會公衆服務、社會公共安全帶來不可估量的風險,也會給國家産品安全帶來巨大損失。

安防型的人臉識別産品,如門禁控制系統可以很好的解決傳統辨識手段的不足,此類型産品利用人臉識別技術,精確辨識進出人員身份,人臉識別技術的易用性又大大提升了使用者本身的接受程度。人臉識別技術有先天優勢,即能夠保存使用者現場的人像照片,此照片可以做爲事後查詢的直觀依據。因人像可以肉眼辨識,對于追溯和定位責任人非常合適,因此,這類人臉識別産品在安全要求高的場合比較受歡迎。

管理型的人臉識別産品當前應用較爲廣泛,例如:大中小型企業、工廠的考勤應用,社會保險領取保險金的身份確認、各類考場考生身份辨識應用、手機、電腦登錄應用,文件加密應用。管理型人臉識別應用可以很好的提升原有傳統手段在管理中的不足,加大管控力度,辨識使用者身份,以實現後期的相關工作。

當前管理型的人臉識別産品因貼近普通大衆生活,且能適應于各類企事業單位,又能很好的解決傳統辨識手段的不足,非常受到大衆、企事業、公共事務機關的歡迎。

人臉識別當前成功應用的領域

人臉識別技術是“以人爲本”的技術,其應用面非常廣泛,簡而言之,即:有安全要求、有身份辨識要求、有門的地方、有提升管理嚴謹性、有責任到人要求、有追蹤、追溯要求的區域均可應用。

領域如按行業區分大體包括:部隊、公安、司法、金融、社會保險、企事業機關單位、工廠、學校、房地産、家庭入戶等。應用範圍也非常廣泛,如庫房、機房、辦公樓、辦公室、資料室、檔案室、實驗室等處通道門禁管控、考勤簽到、巡更、身份辨識、追逃預警等各種應用。

隨著人臉識別應用的概念不斷的被人們所接受,人臉識別産品的市場也逐步在擴大。一些社會事件中存在的問題,也催化了人臉識別應用推廣的進程,河南省高考替考事件、哈爾濱越獄事件,大家都在尋找更好的解決方法……而人臉識別生物技術,所體現出來的直觀性,事件的回調的圖片,現場使用者的圖片,讓身份的確認,更簡單。所展現出來的唯一性,杜絕了指紋套、防止代打卡的事件,讓身份的驗證,更安全。

細究人臉識別産品應用,其中人臉識別考勤機的應用,受到中小型公司青睐。在人臉識別技術應用大市場中,占有最大的比例,其次是人臉識別門禁産品。

但不可否認的是,人臉識別門禁産品,擁有比考勤機更大的市場。然而出現考勤市場占大部分的原因也是必然的,是一個具有規律的體現。人臉識別處在推廣的中期,市場對人臉識別應用的肯定,對人臉識別技術的存疑,反映出市場對人臉識別的特點優勢得以肯定,完美的解決了傳統考勤的問題。而如果使用在門禁方面,使用者更爲注重其技術的安全性,關注誤識率,是否達到了安全的標准,這個問題是直接與使用者的財産和更大利益挂鈎。因此在這個推廣的進程中,市場更大的門禁産品還沒有得到普遍應用。

相較而言門禁産品的市場會更大,可想而知,用得上人臉識別考勤的場所,都可以用上人臉識別門禁,反之則未必。

又如其他一些容易被忽視的領域,更適用的領域,和“不一樣”的應用包括:社保領域的養老保險,用于養老人員的生存認證。失業保險,對失業人員定期培訓的考勤,和領取失業金的身份認證;幼兒園家長接送通道,對入校接送孩子家長的身份認證;旅遊景點,對購買具有兩天時效門票的遊客,進行門票二次使用時候的身份認證;ATM植入人臉識別,要求取款人必須摘下墨鏡,口罩;公共場所儲物櫃,人臉識別存取的應用;考場考生身份識別的應用;建築工地,區域性的對監理的本人簽到;政府人員提升工作效率的定點考勤;醫院無塵場所的門禁,無需身體的觸碰;高安防的場所,司法、公安、金融、部隊等等,提升安全防護能力,提升事後查詢追溯能力,加強管理等等。

存在瓶頸和需要解決的問題

人臉識別技術在使用方式上,辨識方便性上,留存現場使用者人像照片上均有非常明顯的優勢,但是人臉識別技術還是存在些許的發展瓶頸。

第一,視頻傳感設備的制約。人臉識別技術成像必須依靠攝像頭,對于近紅外技術而言,人臉識別的攝像頭模組需專門的模組方可提升辨識精度,勢必降低其攝像頭的兼容性,而可見光技術,倡導的任何普通攝像頭均可使用,但是當前攝像頭行業中視頻清晰度、光線適應性差異化很大,聚焦方式和聚焦能力也各不相同,攝像頭本身的發展速度,制約著人臉識別技術的拓展以及普及性,也勢必制約大市場的爆發和使用的辨識效率。

第二,太陽光線對使用的幹擾和影響。不同人臉識別技術的産品采用了普通攝像頭、監控攝像頭、專業攝像頭模組等不同類型視頻傳輸裝置,但因爲攝像頭本身的成像原理決定人臉識別産

品近期內可能很難完全突破光線的影響(尤其是太陽光線直射對産品的幹擾和影響)。

不同廠家之間的近紅外産品對于光線的抗幹擾性又各不相同,而近紅外技術唯一受影響的就只有太陽光線。可見光技術對于光線的影響尤爲明顯,可見光辨識技術本身就屬于肉眼可見的光線,因此其辨識能力非常受限于光線環境。光線環境對辨識的影響和幹擾,對産品的普及和應用以及使用場合均帶來一定的影響,同時也制約著市場的發展。

攝像頭和光線對平安城市所需的人臉識別布控、追逃、黑名單比對影響又最爲明顯,因此類型産品依托于現有視頻監控系統,現有視頻監控系統因爲攝像頭的多樣化以及純露天的光線環境以及使用對象的有意遮擋等因素,會大大降低此類型産品的精度和實用性,而公安刑偵對于這種應用的需求非常巨大,市場潛力也不可估量,如果沒有解決上述問題,追逃、布控、黑名單比對等刑偵應用尚無法真正形成爆發性的市場。

也正因爲攝像頭以及光線環境所帶來的一些制約,讓人臉識別技術應用貼近民衆的另外一大應用也受到一定的影響。信息安全、人臉支付、互聯網應用等最大人群使用量的一些行業應用,如果用到專業的攝像頭進行身份辨識,勢必會影響接受群體,如果使用所有攝像頭均可兼容的辨識方式,又會因光線環境的影響對辨識率帶來影響,即便加入眨眼或其他的活體檢測判別,又會對使用方便性,辨識速度帶來影響,意味著使用群體會在一定程度上下降,進而影響整體市場容量和接受度。
 

人臉識別市場的應用要解決上述制約因素可以從以下幾方面去探索和努力:

攝像頭技術的發展、真正的三維提取、多種手段綜合判定的技術發展路線。攝像頭像素的不斷提高,光線調節和適應能力不斷提升,行業規範逐步統一,都可以很好的爲未來人臉識別技術對攝像頭兼容性的提升帶來巨大的幫助。

真正的三維攝像頭提取的是深度信息,特征點全面,局部遮擋、局部光線影響等因素,能夠很好地解決人臉識別姿態、遮擋物、光線照射等所帶來的影響,能更好的提升辨識速度,提升使用者感受。但當前的三維攝像頭成本極高,人臉識別行業內所謂的三維成像當前還處于發展的初步階段,提取的人臉信息維度信息多以二維爲主,三維攝像頭成本的降低勢必給三維人臉識別帶來發展的春天,三維攝像頭提供的視頻信息以及提取的人臉信息的壓縮,能爲嵌入式的三維人臉識別産品提供更大的芯片選型空間,也可爲後期的辨識記錄的傳輸帶來莫大的好處和方便性。

人臉識別市場發展趨勢

人臉識別當前主要還是以高端群體、政府、機關單位、特殊安全部門、大型工廠、企業等應用爲主,未來人臉識別市場會逐步步入民用市場,進入大衆應用,可以爲普通民衆所用。

人臉識別技術會逐步植入智能樓宇對講、智能入戶家居等行業,改變我們的生活品質,逐步替代我們身上的卡片、鑰匙,甚至逐步取代傳統支付、包括銀行卡、信用卡、社保卡、身份證。傳統的一卡通的系統,也會隨著人臉識別技術的更加完善和成熟,逐步成爲“一臉通”系統。這一系列大膽的設想也是因爲人臉識別技術就是“以人爲本”的技術,人臉識別技術就是大家所熟知的“以臉辨人”的技術,它就是我們日常生活中大家“認人”的方式方法,圍繞的就是産品服務與人,所以人臉識別技術勢必會發展成爲大衆所接受和熟悉最好應用的生物識別技術之一。

人臉識別技術達到沒有限制的應用,需要逐步步入多種手段綜合判定的技術發展路線,如:姿態判斷、顔色分析、深度學習等多種手段的綜合判定,在“天網工程”中真正黑名單追逃中,如果應用上人臉檢測、人臉識別姿態判斷、顔色分析、深度學習等手段綜合判定時,可以准確的判定追溯對象,真正達到天下無賊、天網恢恢,疏而不漏的效果。下面簡單描述下深度學習技術,深度學習簡而言之就是構建一種能夠模仿人類大腦行爲的電腦網絡。他們可以像人腦一樣搜集信息,並根據搜集到的信息而做出相應的行爲,深度學習技術也是結合。多種判定手段用類人腦的思維方式進行分析、判定,得出預判結果的一種方法。上述判定方式的結合應用,能讓人臉識別技術變得無所不能,無所限制。

攝像頭,智能攝像頭,監控攝像頭

把握良機需創新産品

人臉識別技術將會發展成爲最容易接受、最容易使用的生物識別技術,當前技術的發展和應用正在逐步進入大衆視野,其應用領域和發展勢頭勢不可擋,大衆接受程度和了解程度也正在逐步普及。人臉識別技術不同于指紋識別技術,發展之初,國內人臉識別技術首創了安全性算法即近紅外算法流派,讓人臉識別技術真正成爲實用,國內的某些廠家的産品已經得到世界頭號超級大國美國的賞識,國內的産品也已經爲美國銀行所采用。

在大趨勢和大環境都已經成熟的時機,人臉識別帶給了國人更多的合作機會,大市場需要各方合作才可推動,大勢所趨也必須靠衆人拾柴,發展的機會已經具備,發展的時機需要快速把握。人臉技術可以爲傳統行業中的各個應用帶來改變,各行各業也需要把握更好産品創新和應用機會。

大市場具備的前提下,人臉識別的廠家也需要將産品更好的貼近用戶需求,將産品的功能應用、産品鏈不斷豐富,行業應用不斷做深,隨時探知配套行業的發展,軟硬件結合的將自身核心技術提升,不斷突破行業局限,不斷拓展應用,將好的技術爲民衆所用。(作者單位:湖南創合制造有限公司)

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