人脸识别在身份认证中的应用开题报告

1、人脸识别在身份认证中的应用开题报告一、文献综述摘要：随着计算机技术的高速发展和不断更新，智能化和自动化的身份认证系统 得到了飞速的发展。无论是人口繁多的公共场所，还是建筑物的入口都广泛的应 用身份认证系统。本次主要研究了基于人脸识别的身份认证系统的基本背景、系 统概述以及发展现状。课题研究的背景在当前条件下，信息安全是整个国家安全的重要组成部分，它已成为影响国家 全局和长远利益的重大关键问题。对一个国家而言，信息控制权是国家主权在现 代条件下的总体体现。信息安全不但是发挥信息革命带来的高效率、高效益的有 力保证，而且是对抗信息霸权主义、抵制信息侵略的重要屏障。信息安全的保障 能力是21世纪综合

2、国力、经济竞争能力和生存能力的重要组成部分，是新世纪世 界各国都奋力攀登的制高点。信息安全问题如果解决不好,将全方位的危及我国 的政治、军事、经济、文化和社会生活的各个方面,使国家处于信息战和高度经 济金融风险的威胁之中。信息安全是直接关系国家安全、社会稳定和经济健康持 续发展的重大问题。保密技术和认证技术是实现信息安全的两个关键技术。在某些情况下,认证显 得比保密更为重要。身份认证可以防止非法人员进入系统，防止非法人员通过违 法操作获取不正当利益、访问受控信息和恶意破坏系统数据完整性的情况发生。 同时，在一些需要具有较高安全性的系统中，通过用户身份的唯一性，系统可以自 动记录用户所做的操作，

3、进行有效的稽核。在一个有竞争和争斗的现实社会中， 身份欺诈是不可避免的，因此常常需要证明个人的身份。通信和数据系统的安全 性也取决于能否正确验证用户或终端的个人身份。对于计算机的访问和使用、安 全地区的出入也都是以精确的身份验证为基础的。网络中的各种应用和计算机系 统都需要通过身份认证来确认一个用户的合法性，然后确定这个用户的个人数据 和特定权限。目前，应用了生物特征识别技术的身份认证系统已得到了广泛的使用，。生物识 别技术是指：结合计算机技术，采用人体固有且特有的生理特性（指纹、虹膜等） 和特有行为特征（步态、音色等）来进行身份识别或个体验证的技术手段，涵盖生 物统计学、声学、传感器等诸多领

4、域。在指纹、视网膜、步态等众多的生物特征 中，人脸识别技术是在日常生活中最为友好便捷的快速身份识别方式，同时也是 模式识别领域的研究热点。尽管人脸识别的认证精度要弱于基于虹膜和指纹的识 别方案，但其具有非接触、非强制和并发等特性，可以在多个用户无意识的情形 下获取样本，用户无需和设备进行直接接触，相对其他认证技术更加友好和直接。 人脸识别技术通过和计算机相连的摄像机或摄像头通过对采集的图像、视频等进 行人脸面部跟踪和检测，通过与后台人脸数据库中的信息进行匹配得出识别结果， 又被称为“人脸自动机器识别”，涉及机器学习、人工智能、计算机视觉和心理 学等诸多技术学科。人脸识别身份认证系统综述人脸是人

5、类感情最直接的载体，凭借对人脸的观察人们能够推断出许多信息， 例如种族,身份等;我们还能通过复杂的表情得到人的个性或者情绪状态等信息。 这些人脸具备的特殊的条件吸引了科学界的目光，科学界在计算机图形学、图像 处理、人类学等多个领域对人脸进行研究。大家经常听到或者看到的人脸识别就 是首先将待识别的人脸预存进数据库中，第二步进行人脸比对的过程，并且最重 要的是得出比对结果。人脸识别身份认证系统的基本过程是:首先由图像传感器摄取人脸图像，其次 对这张人脸图像进行一些预处理(目的是：使比对更加精确)，进而再对人脸进行 判断,检查是否为有效人脸，如果是有效人脸就提取特征值进行人脸比对,最终返 回比对的结

6、果。在这个整体过程中，比较关键的三部分就是人脸检测、特征提取 和人脸识别。人脸检测过程是:在给定图像中确定人脸位置或者大小等信息；特征提取过程 为:提取人脸的特征点并且将显示在空间里的图像映射到机器空间里。由于人脸 的特征丰富且复杂，所以才能保证人脸识别的准确性。而且，人脸图像的信息量是 非常庞大的，我们必须对图像进行数据压缩，目的是用尽可能少的数据表示尽可 能多的信息。在实际的应用方面，基于人脸识别的身份认证系统具有非常广阔的 发展前景和发展空间，并且,基于人脸识别的身份认证系统具有成本低，易安装， 方便性好等特殊的优点，也正是由于这些优点，使得人脸识别身份认证系统深受 用户的青睐，故而创造

7、了一定的经济效益，同时也带动了经济的发展。在学术研究的领域内，人脸识别技术(AFR)是非常典型的图像分析、理解与分 类的问题，对这一问题的研究意义是非常重大的，它将促进模式识别、图像处理与 分析、人工智能、计算机图形学及心理学等诸多学科的发展。人脸识别发展到今 天，已经到了结合人脸的形状和纹理信息构建人脸的3D模型的程度，这种3D模型 能够提高人脸识别系统的鲁棒性。综上所述，人脸识别身份认证系统无论在研究 价值还是使用价值方面都有非常重大的意义。国内外研究发展现状近些年来，由于生物识别技术的不断发展，人脸识别身份认证系统也得到了迅 速的发展，到目前为止，有关的技术产品已经达到比较成熟的程度,这

8、些成品在安 全性、方便性、易使用性等诸多方面都有许多特长,致使人脸识别身份认证系统 的应用领域也发展的更加广泛。人脸识别身份认证系统的核心技术是生物特征识 别技术，并涉及到相关的计算机技术，比如图像处理和人脸图像的数据库及其管 理系统等。目前人脸识别技术的研究与应用在世界范围内都是非常广泛的，以欧洲等国 家为首，相对比较著名的机构有英国的Department of Engineering in University of Cambridge等。在众多的研究国家和研究机构中，目前的方法主 要有:模板匹配、神经网络等方法。国外发展状况相比,我国有关人脸识别技术的研究在二十世纪80年代起步， 并且取

9、得了一定成果。国内的有关人脸识别身份认证的研究主要集中在三大类方 法上:分别是以几何特征为基础、以代数特征和链接机制为基础的人脸正面自动 识别方法。到现在为止我国成功的实现了人脸的正面识别系统和人脸的正侧面互 相参照的识别系统等。在诸多的研究中，一直进行着的国家863项目是我国人脸 识别应用方面的一个非常重要的项目，在进行该项目的过程中，我们实现了对 8000多张人脸的识别，我国科学家凭借此项成功宣布“面向检测与识别核心技术” 这一项目取得了非常重要的突破。目前，我国在基于人脸识别的身份认证 方面所取得的进展,整体已经和国外同类产品水平持平。二、本课题要研究或解决的问题及拟采用的手段本次课题主要研究以下