人脸识别技术原理与产品前景

1、目目 录录人脸识别原理第一部分第一部分人脸识别的应用场景第二部分第二部分人脸识别算法第三部分第三部分生物特征生物特征生理特征生理特征what you have?行为特征行为特征what you do?-人像人像 -DNA -DNA -虹膜虹膜 - -指纹指纹- -笔迹笔迹 - -步态步态 - -身体气味身体气味 - -按键节奏按键节奏生物识别技术“与生俱来”“后天习惯” 生物识别技术就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物生物识别技术就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性，（如统计学原理等高科技手段密切结合，利用人体固有的生理特性

2、，（如指纹、声纹、人像、虹膜等）和行为特征（如笔迹、声音、步态等）指纹、声纹、人像、虹膜等）和行为特征（如笔迹、声音、步态等）来进行个人身份的鉴定。来进行个人身份的鉴定。 其中其中人脸识别是指人的面部五官以及轮廓的分布人脸识别是指人的面部五官以及轮廓的分布。这些分布特征。这些分布特征因人而异，与生俱来。相对于其他生物识别技术，因人而异，与生俱来。相对于其他生物识别技术，人脸识别具有非侵人脸识别具有非侵扰性，无需干扰人们的正常行为扰性，无需干扰人们的正常行为就能较好地达到识别效果。由于采用就能较好地达到识别效果。由于采用人脸识别技术的设备可以随意安放，设备的安放隐蔽性非常好，能人脸识别技术的设备

3、可以随意安放，设备的安放隐蔽性非常好，能远远距离非接触距离非接触快速锁定目标识别对象，因此人脸识别技术被国外广泛应快速锁定目标识别对象，因此人脸识别技术被国外广泛应用到公众安防系统中，应用规模庞大。用到公众安防系统中，应用规模庞大。 人脸识别技术人脸识别技术误认率拒认率易用性处理速度/人评价人脸识别低0.2非常好1秒最好的生物识别技术指纹识别很低5%好5秒较好的生物识别技术掌纹识别低5%使用困难5-15秒易传染细菌，采样困难，设备昂贵瞳孔扫描很低10%需培训后使用，操作难度大仪器对准需3-5秒，手工要5-25秒。仪器对准价格昂贵，手工操作复杂，且不适用于隐形眼睛用者声音识别一般一般一般3秒可能

4、被磁带欺骗生物识别技术比较生物识别技术比较人脸识别技术有快速、简便、非侵扰和不需要人的被动配合的特点其余的人体生物特征识别技术对人们来说都是一种干扰，都需要人的被动配合。人脸识别无需干扰人们的行为，你只需要很快从一架摄像机前走过，你的面貌就已经被快速地采集和检验，所以非常简便。在当今众多的人体生物特征识别技术中，在当今众多的人体生物特征识别技术中， 人脸识别技术以其实用性强、速度快、使用简单和识别精度高等人脸识别技术以其实用性强、速度快、使用简单和识别精度高等特点，与其他人体生物特征识别技术相比较时占有明显的技术优势。特点，与其他人体生物特征识别技术相比较时占有明显的技术优势。快速、非侵扰快速

5、、非侵扰1 1准确、直观准确、直观2 2人脸识别技术有良好的防伪、防欺诈、准确、直观、方便的特点因为同其它人体生物特征识别技术相比较，只有人脸识别是最直观、最可靠、最准确的，因而它是优良的防伪、防欺诈的。人脸识别技术特点人脸识人脸识别比对别比对人脸识人脸识别建模别建模人脸识别工作原理处理影像的流程面部定位双眼定位检查影像质量影像校正(缩小、纠正角度)前期处理抽取特征点合成特征集群和存盘记录比对人脸识别建模、比对流程人脸识别特征点提取建模流程FRS致力开发基于多幅照片的人像模版的生成 在对不同角度、不同面部表情、发型及头饰、 胡子的蓄留等变化有比较稳定的表现 眼镜 一般眼镜的配戴与否，与识别的结

6、果形响有限 以下除外：-全黑的墨镜-水银反光墨镜-极粗框的眼镜，将面部挡着影响人脸识别的因素旋转、侧滚、俯仰20度内，对识别的准确度影响有限影响人脸识别的因素：姿势 现时的技术，光线仍有颇大程度的影响 一般而言，无须特殊的照片及背景 入库照片与识别照片的光线环境越接近，识别越准确 包括：色温、光线强度、光源的角度 曝光不足比过度曝光好 阳光的直射容易引致过度曝光 头顶的照明容易引致面部出现阴影 平均而分散的照明最佳影响人脸识别的因素：光线影像的顏色、色深、及解析度 可支持彩色及灰度的影像 最低要求8-位，即256灰度影像影像的格式 各类主流的影像格式、如 bmp/jpg/png等最低影像大小

7、最低要求：双眼中心之间的距离30像素 建议大小：205*205 16-bit高彩 jpg 24KB 置于智能卡中：104*104 8-bit灰度jpg 2.5KB 背景 面部识别可在任何背景下进行 不受背景物件的移动及摄像头的移动所影响入库照片及背景要求目 录人脸识别原理第一部分第一部分人脸识别的应用场景人脸识别的应用场景第二部分第二部分人脸识别算法第三部分第三部分名称 应用方法应用领域 人像检索 DB-SCAN输入一张照片，在人像图像数据库内检索出与之相似的照片供人工确认。 公安应用中犯罪嫌疑人身份调查；出入境管理中人员身份核实；消费者、旅行者身份核实等。 人像监控 Watchlist从视频

8、流中检测人像，并与人像数据库进行比对，自动确认人员身份。 公安应用中的案犯追逃；重要部门出入口控制与考勤等。 人像验证 Verification输入两张照片，确定它们是否来自于同一个人。 持证人身份核实、电子政务、电子商务、移动设备访问控制等。 人脸识别技术有三种应用模式，它们是人像检索模式（DB-SCAN），人像监控模式（Watchlist）和人像验证模式（Verification） 人脸识别技术应用模式1 : 1 的验证过程1 : N 的辨识过程（N : N）人脸识别应用场景 根据对公安现有的业务现状及系统分析，我们可以归纳为两类应用：静态和动态两种应用根据对公安现有的业务现状及系统分析，

9、我们可以归纳为两类应用：静态和动态两种应用模式。其中某些管理工作可以两种模式共同应用。模式。其中某些管理工作可以两种模式共同应用。 在出入境业务办理过程中，利用人像识别技术查询和比对出入境人员库和常住人口库中的人像数据，确认是否有骗取出入境证件行为。 将出入境人员相片与过往历史人员相片进行比对，从而发现重复办证情况。 利用人像识别技术取代传统人工检验通关模式，简化业务办理流程，提高业务办理效率，实现快速通关。 出入境 查重：查重：主要是指对大量的人口身份信息进行检索以发现是否存在“同人不同身份”及“同身份不同人”的情况，以协助人口业务部门进行数据清理整顿。 查验：查验：主要是针对办理户口或身份

10、证的人员，在办理的同时利用其相关信息对现有数据进行检索，以确认该人员身份是否唯一，有效发现、解决和防止双重户口和虚假户口等问题。 查询：查询：主要是针对确认身份的人员相片，在人口人像库中进行检索，以确认该人员身份，挖掘出更换身份的在逃人员或犯罪嫌疑人，为公安机关打击犯罪、行政管理提供有力手段。 户政 人员身份核实：人员身份核实：在当一个案犯或者嫌疑人被抓获而不承认自己真实身份的时候，可以用人像识别技术自动识别出他的身份。 视频监控实时比对：视频监控实时比对：利用现有公安治安视频监控系统、治安卡口视频监控系统等中的监控视频，获取每个进入公共场所通道、机场海关安检口、车站、旅店等的人员的面貌信息，

11、并利用人像识别技术进行实时比对和识别，一旦发现特征符合的人员后即可发出警报信号通知安保人员，实现自动预警、报警以及迅速布控和出警，提高治安监控管理的效率和智能化水平。 警用警用PDA实时比对（移动警务）：实时比对（移动警务）：当公安民警、便衣在值勤时，凭职业敏锐的感觉发现可疑人员，使用警用PDA让该人员协助拍相，通过内网传输到中心人库做比对，在把此人的比对结果快捷返回，从而知道此人是否为犯罪嫌疑人，提高打击犯罪力度，震慑不法人员。治安（派出所） 嫌疑人身份核实：嫌疑人身份核实：在当一个案犯或者嫌疑人被抓获而不承认自己真实身份的时候，可以用人像识别技术自动识别出他的身份；侦查人员发现正在办理的几

12、个案件的嫌疑人（有几张图片，图片上的人外观有差异）看上去有像同一个人，但不确定，通过人像应用平台得到鉴别的结果。 录像回放调查取证：录像回放调查取证：在侦查办案时，利用人像识别技术对视频的监控系统中的视频录像资料进行比对回放，检索并自动发现犯罪嫌疑人，减轻人工负担，提高调查取证的工作效率。侦查办案n各科目考试时，根据各科目考试的实际应用系统和考试流程，在考试前、考试中和考试后对考生拍照并使用人像识别技术与受理时录入的相片进行比对，以确认考生身份，杜绝考试时冒名顶替的情况；n选择一张经人像识别系统比对后的相片打印在成绩单上。驾照考试 数据采集及核查：数据采集及核查：公安监管部门在采集人员身份信息

13、时，只有身份证号等字符信息确定唯一身份，缺乏相片比对等辅助手段，常遇到被监管人员不报或谎报信息、送押单位核实难等问题，造成了人员信息不完整不真实、数据复用效果不佳，且容易引起公民身份被冒用的上访事件。现有人工核查手段单一繁琐，被监管人员存疑数据量大，导致了监所核查工作难度大、效率低。建议开发接口，使人像比对系统增加人口库信息，并与监所业务系统对接，以便较准确完整地采集和核查信息。 深挖犯罪：深挖犯罪：隐瞒个人真实信息的被监管人员往往存在劣迹或在逃信息，是监所开展深挖犯罪工作的重要打击对象。建议通过与在逃人员库进行相片信息比对碰撞，可有效加强深挖犯罪工作。 安全管理：安全管理：在监所日常管理中，

14、可增加门禁管理、外来人员管理等系统的人像比对功能，把好出入口关。监管出入口（监狱/劳教/看守所）目 录人脸识别原理第一部分第一部分人脸识别的应用场景第二部分第二部分人脸识别算法人脸识别算法第三部分第三部分人脸识别算法厂商n 国际 美国L1/法国Sagem 德国Congnitec 日本NEC n 国内 中科奥森 上海银晨 算法参数指标n误识率(FAR：False Accept Rate) 表示不同来源的人脸被接受的概率n拒识率(FRR：False Reject Rate) 表示来源相同的人脸被拒绝匹配的概率n其它常见参数指标可接入人像照片规模实时比对规模首选识别率/前N选识别率错误报警率/正确报

15、警率人脸比对速度特征模板大小（内存占用）德国Congnitec人脸识别算法的优势n高首选识别率n低错误报警率n4K模版n最高比对速度700万次/秒nFRVT 2002 & 2006报告、公安部一所2006年12月第三届人脸识别测试以及2008年6月出入境管理1000万人库算法性能报告佐证人脸识别产品前景介绍人脸识别产品前景介绍 市场与发展技术与原理核心竞争力产品与计划应用与场景1.1.截至截至20132013年，识别领域已经超过年，识别领域已经超过7474亿美元亿美元2.2.至至20152015年，预计中国市场规模将达到年，预计中国市场规模将达到1414亿亿3.3.至至20172017

16、年，全球生物识别市场预计达到年，全球生物识别市场预计达到138.9138.9亿美元亿美元公安、国安、交通、海关、金融等领域公安、国安、交通、海关、金融等领域1. 预防犯罪，维持社会稳定，保城市平安预防犯罪，维持社会稳定，保城市平安2. 带动产业发展，形成产业链带动产业发展，形成产业链 据据IDCIDC发布的最新全球识别市场报告显示：发布的最新全球识别市场报告显示：人脸识别人脸识别市场背景市场背景市场趋势主要领域市场价值市场与发展技术与原理核心竞争力产品与计划应用与场景非配合速度快精度高体验好识别技术误认率拒认率易用性处理速度/人评价人像识别低低0.2非常好非常好1秒秒最好的生物识别技术最好的生

17、物识别技术指纹识别很低很低5%好好5秒秒较好的生物识别技术较好的生物识别技术掌纹识别低低5%使用困难使用困难5-15秒秒易传染细菌，采样困难，易传染细菌，采样困难，设备昂贵设备昂贵瞳孔扫描很低很低10%需培训后需培训后使用，操使用，操作难度大作难度大仪器仪器3-5秒秒手工手工5-25秒秒仪器对准价格昂贵，手工仪器对准价格昂贵，手工操作复杂，且不适用于隐操作复杂，且不适用于隐形眼睛用者形眼睛用者声音识别一般一般一般一般一般一般3秒秒可能被磁带欺骗可能被磁带欺骗人脸识别人脸检测人脸比对人脸建模特征提取人脸信息数据库人脸检测特征提取比对结果市场与发展技术与原理核心竞争力产品与计划应用与场景人脸识别人

18、脸识别-现状与难点现状与难点人脸检测与追踪五官关键点检测表情分析性别、年龄、种族分析人脸匹配与验证(1:1、1:N)大规模人脸检索难度:难度:难度:难度:难度:难度:难度:我们致力于难点攻关我们致力于难点攻关核心技术优势：识别准确率、精度高核心技术优势：识别准确率、精度高高速多人脸检测，比普通产品快6倍高速视频识别，毫秒级别化妆、不同种族、不同年龄精确识别不同遮挡精确识别不同光线、不同角度精确识别相似人群精确识别（亲戚、双胞胎、三胞胎、特型演员）市场与发展技术与原理核心竞争力产品与计划应用与场景标准化方案标准化方案定制化应用定制化应用基础产品基础产品人脸识别系统考勤系统门禁系统监控系统认证系统

19、大型企业跨区域考勤管理社会化考试认证金融自助业务办理智能小区幼儿园接送认证自助通关其他安防监控人脸识别终端核心产品核心产品定定制制化化应应用用应应用用场场景景人脸识别系统介绍人脸识别的核心系统，具有人脸识别人脸识别的核心系统，具有人脸识别 人脸建模等核心功能人脸建模等核心功能支持照片检索，视频检索，动态监控告警等功能支持照片检索，视频检索，动态监控告警等功能特点支持集中式支持集中式/ /分布式部署分布式部署支持性能的动态扩展支持性能的动态扩展支持图片、视频、监控的比对支持图片、视频、监控的比对RESTFULRESTFUL、SQLSQL接口，支持二次开发接口，支持二次开发人脸识别终端介绍基于人脸

20、识别的考勤机、门禁机基于人脸识别的考勤机、门禁机特点采用近红外技术，识别不受光线影响采用近红外技术，识别不受光线影响可独立完成考勤门禁工作可独立完成考勤门禁工作也可结合管理系统进行统一管控；也可结合管理系统进行统一管控；人脸识别人脸识别-系统产品分类系统产品分类大规模数据库人脸搜索大范围动态人脸监控移动终端人脸识别（安卓系统）二代身份证人脸验证比对系统动态人脸监控产品概述动态人脸监控产品概述动态人脸监控产品概述动态人脸监控产品概述性能指标性能指标布控数量 10万50万响应速度10万人的库能够在1秒内返回结果50万人的库能够在2秒内返回结果准确率正确识别率大于80%，误报漏报率低于10%采集速度

21、每秒7帧外部适应性外部适应性姿态平面旋转:-1515俯仰变化:-2525侧身偏转:-1515眼镜对眼镜不因反光等原因遮挡人眼的物品，具有一定的适应性光照均匀光线照射时性能最佳，对阴影、闪光具有一定的适应性表情对正常的表情变化具有很好的适应性年龄对未导致显著面部差异的年龄变化具有很好的适应性背景具备场景适应性输入要求输入要求图像格式JPEG、JPEG 2000、 BMP、 GIF、PNG等常见的Windows图像文件格式图像深度最小8位灰度图像图像质量图像中人脸图像较清晰，不因镜头散焦或运动而模糊；无墨镜、口罩等遮挡；双眼间距不小于50个像素。动态人脸监控产品概述动态人脸监控产品概述二代身份证人

22、脸比对验证系统二代身份证人脸比对验证系统二代身份证人脸比对验证系统二代身份证人脸比对验证系统市场与发展技术与原理核心竞争力产品与计划应用与场景配合方式误认率拒认率效果处理速度/人 典型应用配合式（主动识别）很低很低很低很低非常好非常好1秒秒门禁门禁 考勤考勤 认证类认证类非配合（被动识别）受场景受场景影响影响受场景受场景影响影响合理场合理场景下应景下应用效果用效果很好很好1-3秒秒安防监控安防监控大型企业跨区域考勤管理社会化考试认证金融自助业务办理智能小区 楼宇管理幼儿园接送认证自助通关。安防监控高端会所身份认证通过通过“卡卡+ +人脸人脸”的方式验证认证一致，快速放的方式验证认证一致，快速放

23、行；同时将人在黑名单中检索，锁定受控人员行；同时将人在黑名单中检索，锁定受控人员优势优势自助通关，减少人力投入，杜绝自助通关，减少人力投入，杜绝“人证不一致人证不一致”的情况出现的情况出现通过公共监控摄像头，对进入监控区域的人员进通过公共监控摄像头，对进入监控区域的人员进行目标锁定行目标锁定优势优势相比人力监控，可靠性高；相比人力监控，可靠性高；无需配合，被动识别无需配合，被动识别利用或改造现有安防摄像头，投入小利用或改造现有安防摄像头，投入小部署于天安门部署于天安门8 8个安检大棚内，对进入天安门周个安检大棚内，对进入天安门周界的人群进行实时监控，对可疑分子进行报警界的人群进行实时监控，对可

24、疑分子进行报警优势优势黑名单库和管理后台部署于北京市公安局机房内，黑名单库和管理后台部署于北京市公安局机房内，便于刑警实时查看监控画面，监控数据统一更新便于刑警实时查看监控画面，监控数据统一更新对经常出现的可疑分子自动注册，下次出现时及时对经常出现的可疑分子自动注册，下次出现时及时报警报警部署于机场安检通道，针对被安检人员进行人脸部署于机场安检通道，针对被安检人员进行人脸监控与报警监控与报警优势优势黑名单库和管理后台部署于公安局机房内，监控黑名单库和管理后台部署于公安局机房内，监控数据统一更新数据统一更新对出入网吧的人员进行人脸自动抓拍、存档、特对出入网吧的人员进行人脸自动抓拍、存档、特征提取

25、、比对、上报，能够自动判断是否有可疑征提取、比对、上报，能够自动判断是否有可疑人员出现并自动报警，安全快捷人员出现并自动报警，安全快捷优势优势非配合非配合扩大安防网络，让犯罪分子无处可逃扩大安防网络，让犯罪分子无处可逃在现有的公共场所（如天安门、景观、展会）安在现有的公共场所（如天安门、景观、展会）安检入口，增加人脸识别装置，在安检过程中，完检入口，增加人脸识别装置，在安检过程中，完成对入场人员的身份验证成对入场人员的身份验证优势优势被动识别，无需入场人员刻意配合被动识别，无需入场人员刻意配合无需额外增加安检人力，无需额外增加安检人力，安检、身份验证同时完成安检、身份验证同时完成银行自助征信报告设备，采用的二代身份证人脸银行自助征信报告设备，采用的二代身份证人脸验证技术，可现场通过身份证读卡器读取小照片验证技术，可现场通过身份证读卡器读取小照片进行验证进行验证优势优势最先进的活体防伪技术，可保证在无人值守的情况最先进的活体防伪技术，可保证在无人值守