人臉識別技術(shù)原理與產(chǎn)品前景

目錄人臉識別原理第一部分人臉識別的應(yīng)用場景第二部分人臉識別算法第三部分第一頁，共65頁。生物特征生理特征whatyouhave?行為特征whatyoudo?-人像

-DNA-虹膜-指紋-筆跡-步態(tài)-身體氣味-按鍵節(jié)奏生物識別技術(shù)“與生俱來”“后天習(xí)慣”第二頁，共65頁。

生物識別技術(shù)就是通過計算機與光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性，（如指紋、聲紋、人像、虹膜等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等）來進(jìn)行個人身份的鑒定。其中人臉識別是指人的面部五官以及輪廓的分布。這些分布特征因人而異，與生俱來。相對于其他生物識別技術(shù)，人臉識別具有非侵?jǐn)_性，無需干擾人們的正常行為就能較好地達(dá)到識別效果。由于采用人臉識別技術(shù)的設(shè)備可以隨意安放，設(shè)備的安放隱蔽性非常好，能遠(yuǎn)距離非接觸快速鎖定目標(biāo)識別對象，因此人臉識別技術(shù)被國外廣泛應(yīng)用到公眾安防系統(tǒng)中，應(yīng)用規(guī)模龐大。

人臉識別技術(shù)第三頁，共65頁。

誤認(rèn)率拒認(rèn)率易用性處理速度/人評價人臉識別低<0.2非常好<1秒最好的生物識別技術(shù)指紋識別很低5%好5秒較好的生物識別技術(shù)掌紋識別低5%使用困難5-15秒易傳染細(xì)菌，采樣困難，設(shè)備昂貴瞳孔掃描很低10%需培訓(xùn)后使用，操作難度大儀器對準(zhǔn)需3-5秒，手工要5-25秒。儀器對準(zhǔn)價格昂貴，手工操作復(fù)雜，且不適用于隱形眼睛用者聲音識別一般一般一般3秒可能被磁帶欺騙生物識別技術(shù)比較第四頁，共65頁。生物識別技術(shù)比較第五頁，共65頁。人臉識別技術(shù)有快速、簡便、非侵?jǐn)_和不需要人的被動配合的特點

其余的人體生物特征識別技術(shù)對人們來說都是一種干擾，都需要人的被動配合。人臉識別無需干擾人們的行為，你只需要很快從一架攝像機前走過，你的面貌就已經(jīng)被快速地采集和檢驗，所以非常簡便。在當(dāng)今眾多的人體生物特征識別技術(shù)中，人臉識別技術(shù)以其實用性強、速度快、使用簡單和識別精度高等特點，與其他人體生物特征識別技術(shù)相比較時占有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。快速、非侵?jǐn)_1準(zhǔn)確、直觀2人臉識別技術(shù)有良好的防偽、防欺詐、準(zhǔn)確、直觀、方便的特點

因為同其它人體生物特征識別技術(shù)相比較，只有人臉識別是最直觀、最可靠、最準(zhǔn)確的，因而它是優(yōu)良的防偽、防欺詐的。人臉識別技術(shù)特點第六頁，共65頁。人臉識別比對人臉識別建模人臉識別工作原理第七頁，共65頁。處理影像的流程面部定位雙眼定位檢查影像質(zhì)量影像校正

(縮小、糾正角度)前期處理抽取特征點合成特征集群和存盤記錄比對人臉識別建模、比對流程第八頁，共65頁。人臉識別特征點提取建模流程第九頁，共65頁。FRS致力開發(fā)基于多幅照片的人像模版的生成在對不同角度、不同面部表情、發(fā)型及頭飾、胡子的蓄留等變化有比較穩(wěn)定的表現(xiàn)眼鏡一般眼鏡的配戴與否，與識別的結(jié)果形響有限

以下除外：-全黑的墨鏡-水銀反光墨鏡-極粗框的眼鏡，將面部擋著影響人臉識別的因素第十頁，共65頁。旋轉(zhuǎn)、側(cè)滾、俯仰20度內(nèi)，對識別的準(zhǔn)確度影響有限影響人臉識別的因素：姿勢第十一頁，共65頁。現(xiàn)時的技術(shù)，光線仍有頗大程度的影響一般而言，無須特殊的照片及背景入庫照片與識別照片的光線環(huán)境越接近，識別越準(zhǔn)確包括：色溫、光線強度、光源的角度曝光不足比過度曝光好陽光的直射容易引致過度曝光頭頂?shù)恼彰魅菀滓旅娌砍霈F(xiàn)陰影平均而分散的照明最佳影響人臉識別的因素：光線第十二頁，共65頁。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類主流的影像格式、如bmp/jpg/png等最低影像大小最低要求：雙眼中心之間的距離30像素建議大?。?05*20516-bit高彩jpg24KB置于智能卡中：104*1048-bit灰度jpg2.5KB背景面部識別可在任何背景下進(jìn)行不受背景物件的移動及攝像頭的移動所影響入庫照片及背景要求第十三頁，共65頁。目錄人臉識別原理第一部分人臉識別的應(yīng)用場景第二部分人臉識別算法第三部分第十四頁，共65頁。名稱應(yīng)用方法應(yīng)用領(lǐng)域人像檢索DB-SCAN輸入一張照片，在人像圖像數(shù)據(jù)庫內(nèi)檢索出與之相似的照片供人工確認(rèn)。公安應(yīng)用中犯罪嫌疑人身份調(diào)查；出入境管理中人員身份核實；消費者、旅行者身份核實等。人像監(jiān)控Watchlist從視頻流中檢測人像，并與人像數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，自動確認(rèn)人員身份。公安應(yīng)用中的案犯追逃；重要部門出入口控制與考勤等。人像驗證Verification輸入兩張照片，確定它們是否來自于同一個人。持證人身份核實、電子政務(wù)、電子商務(wù)、移動設(shè)備訪問控制等。人臉識別技術(shù)有三種應(yīng)用模式，它們是人像檢索模式（DB-SCAN），人像監(jiān)控模式（Watchlist）和人像驗證模式（Verification）人臉識別技術(shù)應(yīng)用模式第十五頁，共65頁。1:1的驗證過程第十六頁，共65頁。1:N的辨識過程（N:N）第十七頁，共65頁。人臉識別應(yīng)用場景

根據(jù)對公安現(xiàn)有的業(yè)務(wù)現(xiàn)狀及系統(tǒng)分析，我們可以歸納為兩類應(yīng)用：靜態(tài)和動態(tài)兩種應(yīng)用模式。其中某些管理工作可以兩種模式共同應(yīng)用。第十八頁，共65頁。在出入境業(yè)務(wù)辦理過程中，利用人像識別技術(shù)查詢和比對出入境人員庫和常住人口庫中的人像數(shù)據(jù)，確認(rèn)是否有騙取出入境證件行為。

將出入境人員相片與過往歷史人員相片進(jìn)行比對，從而發(fā)現(xiàn)重復(fù)辦證情況。利用人像識別技術(shù)取代傳統(tǒng)人工檢驗通關(guān)模式，簡化業(yè)務(wù)辦理流程，提高業(yè)務(wù)辦理效率，實現(xiàn)快速通關(guān)。

出入境第十九頁，共65頁。查重：主要是指對大量的人口身份信息進(jìn)行檢索以發(fā)現(xiàn)是否存在“同人不同身份”及“同身份不同人”的情況，以協(xié)助人口業(yè)務(wù)部門進(jìn)行數(shù)據(jù)清理整頓。

查驗：主要是針對辦理戶口或身份證的人員，在辦理的同時利用其相關(guān)信息對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，以確認(rèn)該人員身份是否唯一，有效發(fā)現(xiàn)、解決和防止雙重戶口和虛假戶口等問題。

查詢：主要是針對確認(rèn)身份的人員相片，在人口人像庫中進(jìn)行檢索，以確認(rèn)該人員身份，挖掘出更換身份的在逃人員或犯罪嫌疑人，為公安機關(guān)打擊犯罪、行政管理提供有力手段。戶政第二十頁，共65頁。

人員身份核實：在當(dāng)一個案犯或者嫌疑人被抓獲而不承認(rèn)自己真實身份的時候，可以用人像識別技術(shù)自動識別出他的身份。視頻監(jiān)控實時比對：利用現(xiàn)有公安治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)、治安卡口視頻監(jiān)控系統(tǒng)等中的監(jiān)控視頻，獲取每個進(jìn)入公共場所通道、機場海關(guān)安檢口、車站、旅店等的人員的面貌信息，并利用人像識別技術(shù)進(jìn)行實時比對和識別，一旦發(fā)現(xiàn)特征符合的人員后即可發(fā)出警報信號通知安保人員，實現(xiàn)自動預(yù)警、報警以及迅速布控和出警，提高治安監(jiān)控管理的效率和智能化水平。警用PDA實時比對（移動警務(wù)）：當(dāng)公安民警、便衣在值勤時，憑職業(yè)敏銳的感覺發(fā)現(xiàn)可疑人員，使用警用PDA讓該人員協(xié)助拍相，通過內(nèi)網(wǎng)傳輸?shù)街行娜藥熳霰葘?，在把此人的比對結(jié)果快捷返回，從而知道此人是否為犯罪嫌疑人，提高打擊犯罪力度，震懾不法人員。治安（派出所）第二十一頁，共65頁。嫌疑人身份核實：在當(dāng)一個案犯或者嫌疑人被抓獲而不承認(rèn)自己真實身份的時候，可以用人像識別技術(shù)自動識別出他的身份；偵查人員發(fā)現(xiàn)正在辦理的幾個案件的嫌疑人（有幾張圖片，圖片上的人外觀有差異）看上去有像同一個人，但不確定，通過人像應(yīng)用平臺得到鑒別的結(jié)果。

錄像回放調(diào)查取證：在偵查辦案時，利用人像識別技術(shù)對視頻的監(jiān)控系統(tǒng)中的視頻錄像資料進(jìn)行比對回放，檢索并自動發(fā)現(xiàn)犯罪嫌疑人，減輕人工負(fù)擔(dān)，提高調(diào)查取證的工作效率。偵查辦案第二十二頁，共65頁。各科目考試時，根據(jù)各科目考試的實際應(yīng)用系統(tǒng)和考試流程，在考試前、考試中和考試后對考生拍照并使用人像識別技術(shù)與受理時錄入的相片進(jìn)行比對，以確認(rèn)考生身份，杜絕考試時冒名頂替的情況；選擇一張經(jīng)人像識別系統(tǒng)比對后的相片打印在成績單上。駕照考試第二十三頁，共65頁。

數(shù)據(jù)采集及核查：公安監(jiān)管部門在采集人員身份信息時，只有身份證號等字符信息確定唯一身份，缺乏相片比對等輔助手段，常遇到被監(jiān)管人員不報或謊報信息、送押單位核實難等問題，造成了人員信息不完整不真實、數(shù)據(jù)復(fù)用效果不佳，且容易引起公民身份被冒用的上訪事件。現(xiàn)有人工核查手段單一繁瑣，被監(jiān)管人員存疑數(shù)據(jù)量大，導(dǎo)致了監(jiān)所核查工作難度大、效率低。建議開發(fā)接口，使人像比對系統(tǒng)增加人口庫信息，并與監(jiān)所業(yè)務(wù)系統(tǒng)對接，以便較準(zhǔn)確完整地采集和核查信息。深挖犯罪：隱瞞個人真實信息的被監(jiān)管人員往往存在劣跡或在逃信息，是監(jiān)所開展深挖犯罪工作的重要打擊對象。建議通過與在逃人員庫進(jìn)行相片信息比對碰撞，可有效加強深挖犯罪工作。

安全管理：在監(jiān)所日常管理中，可增加門禁管理、外來人員管理等系統(tǒng)的人像比對功能，把好出入口關(guān)。監(jiān)管第二十四頁，共65頁。出入口（監(jiān)獄/勞教/看守所）第二十五頁，共65頁。目錄人臉識別原理第一部分人臉識別的應(yīng)用場景第二部分人臉識別算法第三部分第二十六頁，共65頁。人臉識別算法廠商國際美國L1/法國Sagem德國Congnitec日本NEC……國內(nèi)中科奧森上海銀晨……第二十七頁，共65頁。算法參數(shù)指標(biāo)誤識率(FAR：FalseAcceptRate)表示不同來源的人臉被接受的概率拒識率(FRR：FalseRejectRate)表示來源相同的人臉被拒絕匹配的概率其它常見參數(shù)指標(biāo)可接入人像照片規(guī)模實時比對規(guī)模首選識別率/前N選識別率錯誤報警率/正確報警率人臉比對速度特征模板大?。▋?nèi)存占用）第二十八頁，共65頁。德國Congnitec人臉識別算法的優(yōu)勢高首選識別率低錯誤報警率4K模版最高比對速度700萬次/秒FRVT2002&2006報告、公安部一所2006年12月第三屆人臉識別測試以及2008年6月出入境管理1000萬人庫算法性能報告佐證第二十九頁，共65頁。人臉識別產(chǎn)品前景介紹

第三十頁，共65頁。人臉識別-目錄市場與發(fā)展技術(shù)與原理核心競爭力產(chǎn)品與計劃應(yīng)用與場景第三十一頁，共65頁。截至2013年，識別領(lǐng)域已經(jīng)超過74億美元至2015年，預(yù)計中國市場規(guī)模將達(dá)到14億至2017年，全球生物識別市場預(yù)計達(dá)到138.9億美元公安、國安、交通、海關(guān)、金融等領(lǐng)域預(yù)防犯罪，維持社會穩(wěn)定，保城市平安帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成產(chǎn)業(yè)鏈據(jù)IDC發(fā)布的最新全球識別市場報告顯示：人臉識別—市場背景市場趨勢主要領(lǐng)域市場價值第三十二頁，共65頁。人臉識別-目錄市場與發(fā)展技術(shù)與原理核心競爭力產(chǎn)品與計劃應(yīng)用與場景第三十三頁，共65頁。人臉識別-特點非配合速度快精度高體驗好第三十四頁，共65頁。人臉識別-特點識別技術(shù)誤認(rèn)率拒認(rèn)率易用性處理速度/人評價人像識別低<0.2非常好<1秒最好的生物識別技術(shù)指紋識別很低5%好5秒較好的生物識別技術(shù)掌紋識別低5%使用困難5-15秒易傳染細(xì)菌，采樣困難，設(shè)備昂貴瞳孔掃描很低10%需培訓(xùn)后使用，操作難度大儀器3-5秒手工5-25秒儀器對準(zhǔn)價格昂貴，手工操作復(fù)雜，且不適用于隱形眼睛用者聲音識別一般一般一般3秒可能被磁帶欺騙第三十五頁，共65頁。人臉識別-原理人臉識別人臉檢測人臉比對人臉建模特征提取人臉信息數(shù)據(jù)庫人臉檢測特征提取比對結(jié)果第三十六頁，共65頁。人臉識別-目錄市場與發(fā)展技術(shù)與原理核心競爭力產(chǎn)品與計劃應(yīng)用與場景第三十七頁，共65頁。人臉識別-現(xiàn)狀與難點人臉檢測與追蹤五官關(guān)鍵點檢測表情分析性別、年齡、種族分析人臉匹配與驗證(1:1、1:N)大規(guī)模人臉檢索難度:★★難度:★★★難度:★★★★難度:★★★★★難度:★★★★難度:★★★★★難度:★★★★★★★★★我們致力于難點攻關(guān)第三十八頁，共65頁。核心技術(shù)優(yōu)勢：識別準(zhǔn)確率、精度高高速多人臉檢測，比普通產(chǎn)品快6倍高速視頻識別，毫秒級別化妝、不同種族、不同年齡精確識別不同遮擋精確識別不同光線、不同角度精確識別相似人群精確識別（親戚、雙胞胎、三胞胎、特型演員）第三十九頁，共65頁。人臉識別-目錄市場與發(fā)展技術(shù)與原理核心競爭力產(chǎn)品與計劃應(yīng)用與場景第四十頁，共65頁。人臉識別-實施策略標(biāo)準(zhǔn)化方案定制化應(yīng)用基礎(chǔ)產(chǎn)品第四十一頁，共65頁。人臉識別-產(chǎn)品全景圖人臉識別系統(tǒng)考勤系統(tǒng)門禁系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)證系統(tǒng)大型企業(yè)跨區(qū)域考勤管理社會化考試認(rèn)證金融自助業(yè)務(wù)辦理智能小區(qū)幼兒園接送認(rèn)證自助通關(guān)其他安防監(jiān)控人臉識別終端核心產(chǎn)品定制化應(yīng)用應(yīng)用場景第四十二頁，共65頁。人臉識別-產(chǎn)品人臉識別系統(tǒng)介紹人臉識別的核心系統(tǒng)，具有人臉識別人臉建模等核心功能支持照片檢索，視頻檢索，動態(tài)監(jiān)控告警等功能特點支持集中式/分布式部署支持性能的動態(tài)擴展支持圖片、視頻、監(jiān)控的比對RESTFUL、SQL接口，支持二次開發(fā)第四十三頁，共65頁。人臉識別-產(chǎn)品人臉識別終端介紹基于人臉識別的考勤機、門禁機特點采用近紅外技術(shù)，識別不受光線影響可獨立完成考勤門禁工作也可結(jié)合管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管控；第四十四頁，共65頁。

人臉識別-系統(tǒng)產(chǎn)品分類大規(guī)模數(shù)據(jù)庫人臉?biāo)阉鞔蠓秶鷦討B(tài)人臉監(jiān)控移動終端人臉識別（安卓系統(tǒng)）二代身份證人臉驗證比對系統(tǒng)第四十五頁，共65頁。動態(tài)人臉監(jiān)控產(chǎn)品概述第四十六頁，共65頁。動態(tài)人臉監(jiān)控產(chǎn)品概述第四十七頁，共65頁。性能指標(biāo)布控數(shù)量10萬~50萬響應(yīng)速度10萬人的庫能夠在1秒內(nèi)返回結(jié)果50萬人的庫能夠在2秒內(nèi)返回結(jié)果準(zhǔn)確率正確識別率大于80%，誤報漏報率低于10%采集速度每秒7幀外部適應(yīng)性姿態(tài)平面旋轉(zhuǎn):-15°～15°俯仰變化:-25°～25°側(cè)身偏轉(zhuǎn):-15°～15°眼鏡對眼鏡不因反光等原因遮擋人眼的物品，具有一定的適應(yīng)性光照均勻光線照射時性能最佳，對陰影、閃光具有一定的適應(yīng)性表情對正常的表情變化具有很好的適應(yīng)性年齡對未導(dǎo)致顯著面部差異的年齡變化具有很好的適應(yīng)性背景具備場景適應(yīng)性輸入要求圖像格式JPEG、JPEG2000、BMP、GIF、PNG等常見的Windows圖像文件格式圖像深度最小8位灰度圖像圖像質(zhì)量圖像中人臉圖像較清晰，不因鏡頭散焦或運動而模糊；無墨鏡、口罩等遮擋；雙眼間距不小于50個像素。動態(tài)人臉監(jiān)控產(chǎn)品概述第四十八頁，共65頁。二代身份證人臉比對驗證系統(tǒng)第四十九頁，共65頁。二代身份證人臉比對驗證系統(tǒng)第五十頁，共65頁。人臉識別-目錄市場與發(fā)展技術(shù)與原理核心競爭力產(chǎn)品與計劃應(yīng)用與場景第五十一頁，共65頁。人臉識別-場景分類配合方式誤認(rèn)率拒認(rèn)率效果處理速度/人典型應(yīng)用配合式（主動識別）很低很低非常好<1秒門禁考勤認(rèn)證類非配合（被動識別）受場景影響受場景影響合理場景下應(yīng)用效果很好1-3秒安防監(jiān)控第五十二頁，共65頁。人臉識別-應(yīng)用場景大型企業(yè)跨區(qū)域考勤管理社會化考試認(rèn)證金融自助業(yè)務(wù)辦理智能小區(qū)

樓宇管理幼兒園接送認(rèn)證自助通關(guān)。。。安防監(jiān)控高端會所身份認(rèn)證第五十三頁，共65頁。自助通關(guān)通過“卡+人臉”的方式驗證認(rèn)證一致，快速放行；同時將人在黑名單中檢索，鎖定受控人員優(yōu)勢自助通關(guān)，減少人力投入，杜絕“人證不一致”的情況出現(xiàn)第五十四頁，共65頁。安防重點人員監(jiān)控通過公共監(jiān)控攝像頭，對進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域的人員進(jìn)行目標(biāo)鎖定優(yōu)勢相比人力監(jiān)控，可靠性高；無需配合，被動識別利用或改造現(xiàn)有安防攝像頭，投入小第五十五頁，共65頁。天安門人臉監(jiān)控部署于天安門8個安檢大棚內(nèi)，對進(jìn)入天安門周界的人群進(jìn)行實時監(jiān)控，對可疑分子進(jìn)行報警優(yōu)勢黑名單庫和管理后臺部署于北京市公安局機房內(nèi)，便于刑警實時查看監(jiān)控畫面，監(jiān)控數(shù)據(jù)統(tǒng)一更新對經(jīng)常出現(xiàn)的可疑分子自動注冊，下次出現(xiàn)時及時報警第五十六頁，共65頁。機場人臉監(jiān)控部署于機場安檢通道，針對被安檢人員進(jìn)行人臉監(jiān)控與報警優(yōu)勢黑名單庫和管理后臺部署于公安局機房內(nèi)，，監(jiān)控數(shù)據(jù)統(tǒng)一更新第五十七頁，共65頁。安防-網(wǎng)吧監(jiān)控對出入網(wǎng)吧的人員進(jìn)行人臉自動抓拍、存