人臉識別到底是什么？

文章來源：鴻門科技    發(fā)布時間：：2020-11-07     點擊量：130288

人臉識別，其實就是需要在所有機器認為是人臉的那部分數(shù)據(jù)中，區(qū)分這個人臉屬于誰，這是視覺模式識別的一個細分問題。

其實我們人每時每刻都在進行視覺模式識別，我們通過眼睛獲得視覺信息，這些信息經(jīng)過大腦的處理被識別為有意義的概念。于是我們知道了放在我們面前的是水杯、書本，還是什么別的東西。

我們也無時無刻不在進行人臉識別，我們每天生活中遇到無數(shù)的人，從中認出那些熟人，和他們打招呼，打交道，忽略其他的陌生人。甚至躲開那些我們欠了錢還暫時還不上的人。

然而這項看似簡單的任務，對機器來說卻并不那么容易實現(xiàn)。

對計算機來講，一幅圖像信息，無論是靜態(tài)的圖片，還是動態(tài)視頻中的一幀，都是一個由眾多像素點組成的矩陣。比如一個1080p的數(shù)字圖像，是一個由1980*1080個像素點組成矩陣，每個像素點，如果是8bit的rgb格式，則是3個取值在0-255的數(shù)。

機器需要在這些數(shù)據(jù)中，找出某一部分數(shù)據(jù)代表了何種概念：哪一部分數(shù)據(jù)是水杯，哪一部分是書本，哪一部分是人臉，這是視覺模式識別中的粗分類問題。

完成人臉識別的工作，要經(jīng)過幾個步驟。首先計算機需要在圖像或視頻中找到人臉的位置，這部分工作一般叫做人臉檢測。如前所述，這是一種粗分類，具體到人臉檢測中，實際上是二分類，計算機只需要判斷目標圖像是或者不是人臉。但由于并不能事先確定人臉的大小和位置，計算機需要以每個可能的人臉大小對全圖進行掃描，逐個判斷子窗口所截取的圖像是否為人臉。而每次掃描過程，子窗口移動的步長可能是幾個像素。

所以你可以大致想象下，作一張圖的人臉檢測，計算機需要作多少次二分類判斷。

人臉檢測步驟從一張圖中獲得人臉的位置和大小，并將該部分圖像送給后續(xù)步驟，包括：人臉部件點定位，人臉圖像的對齊和歸一化，人臉圖像質量選取，特征提取，特征比對。所有步驟完成后，才能得知該人臉的身份。

當然，我們也可以單獨使用人臉檢測功能來完成某些應用，比如當前大部分照相機，及手機攝像頭都有人臉檢測功能，可以自動獲得人臉位置，從而對圖片作一些自動調焦和優(yōu)化。甚至對人臉做一些初步的判斷，比如性別、年齡，甚至顏值。

1v1人臉驗證與1vＮ人臉查找

主人公通過各種方式，蒙混過層層身份驗證，成功進入某機要部門，這是電影中經(jīng)常出現(xiàn)的情節(jié)。而這層層的身份驗證就經(jīng)常包括人臉識別。在這種應用中，使用者往往需要提供自己的身份。

比如使用門卡，計算機可以通過門卡在后臺中獲取門卡所有者的人臉樣本，將其與當前使用門卡人的人臉圖像進行對比，以確認當前使用門卡的人與門卡的所有者是否匹配，如此可以避免撿到你門卡的人輕松混入公司。

這是一種1v1的身份驗證，計算機對當前人臉和庫存人臉進行一次比對，是對其他驗證方式的一種輔助，從而提高身份驗證的可靠性。這種應用目前已經(jīng)大量使用，比如敏感設施的準入，互聯(lián)網(wǎng)金融領域的遠程開戶及大額提取的身份驗證等。