人臉識(shí)別是如何進(jìn)行的?看這里就夠了!
在眾多的人工智能技術(shù)中,人臉識(shí)別商用較為成熟且落地應(yīng)用更為廣泛。它作為基于臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),比如說(shuō)汽車站、地鐵、機(jī)場(chǎng)等各出入口。
但很多人對(duì)于人臉識(shí)別技術(shù)不是很了解,不知道攝像頭是怎么進(jìn)行人臉識(shí)別的,今天小編帶大家一探究竟,看看人臉識(shí)別是怎么進(jìn)行的,又怎么準(zhǔn)確識(shí)別到人臉的!
人臉識(shí)別的步驟
(1)人臉檢測(cè):即從各種不同的場(chǎng)景中檢測(cè)出人臉的存在并確定其位置。
(2)人臉規(guī)范化:校正人臉在尺度、光照和旋轉(zhuǎn)等方面的變化。將人臉對(duì)齊,進(jìn)行人臉校準(zhǔn)。
(3)人臉校驗(yàn):采取某種方式表示檢測(cè)出人臉和數(shù)據(jù)庫(kù)中的已知人臉,確認(rèn)兩張臉是否是同一個(gè)人。
(4)人臉識(shí)別:將待識(shí)別的人臉與數(shù)據(jù)庫(kù)中的已知人臉比較,得出給你的臉是庫(kù)里的誰(shuí)。
人臉識(shí)別的辦法
(1)幾何特征的人臉識(shí)別方法
幾何特征可以是眼、鼻、嘴等的形狀和它們之間的幾何關(guān)系。
(2)基于特征臉(PCA)的人臉識(shí)別方法
特征臉?lè)椒ㄊ腔贙L變換的人臉識(shí)別方法,KL變換是圖像壓縮的一種最優(yōu)正交變換。高維的圖像空間經(jīng)過(guò)KL變換后得到一組新的正交基,保留其中重要的正交基,由這些基可以張成低維線性空間。如果假設(shè)人臉在這些低維線性空間的投影具有可分性,就可以將這些投影用作識(shí)別的特征矢量,這就是特征臉?lè)椒ǖ幕舅枷搿?/p>
(3)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識(shí)別方法
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入可以是降低分辨率的人臉圖像、局部區(qū)域的自相關(guān)函數(shù)、局部紋理的二階矩等。這類方法同樣需要較多的樣本進(jìn)行訓(xùn)練,而在許多應(yīng)用中,樣本數(shù)量是很有限的。
(4)彈性圖匹配的人臉識(shí)別方法
彈性圖匹配法在二維的空間中定義了一種對(duì)于通常的人臉變形具有一定的不變性的距離,并采用屬性拓?fù)鋱D來(lái)代表人臉,拓?fù)鋱D的任一頂點(diǎn)均包含一特征向量,用來(lái)記錄人臉在該頂點(diǎn)位置附近的信息。該方法結(jié)合了灰度特性和幾何因素,在比對(duì)時(shí)可以允許圖像存在彈性形變,在克服表情變化對(duì)識(shí)別的影響方面收到了較好的效果,同時(shí)對(duì)于單個(gè)人也不再需要多個(gè)樣本進(jìn)行訓(xùn)練。
(5)線段Hausdorff 距離(LHD) 的人臉識(shí)別方法
心理學(xué)的研究表明,人類在識(shí)別輪廓圖(比如漫畫)的速度和準(zhǔn)確度上絲毫不比識(shí)別灰度圖差。LHD是基于從人臉灰度圖像中提取出來(lái)的線段圖的,它定義的是兩個(gè)線段集之間的距離,與眾不同的是,LHD并不建立不同線段集之間線段的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,因此它更能適應(yīng)線段圖之間的微小變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,LHD在不同光照條件下和不同姿態(tài)情況下都有非常出色的表現(xiàn),但是它在大表情的情況下識(shí)別效果不好。
(6)支持向量機(jī)(SVM) 的人臉識(shí)別方法
近年來(lái),支持向量機(jī)是統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別領(lǐng)域的一個(gè)新的熱點(diǎn),它試圖使得學(xué)習(xí)機(jī)在經(jīng)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)和泛化能力上達(dá)到一種妥協(xié),從而提高學(xué)習(xí)機(jī)的性能。支持向量機(jī)主要解決的是一個(gè)2分類問(wèn)題,它的基本思想是試圖把一個(gè)低維的線性不可分的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成一個(gè)高維的線性可分的問(wèn)題。通常的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明SVM有較好的識(shí)別率,但是它需要大量的訓(xùn)練樣本(每類300個(gè)),這在實(shí)際應(yīng)用中往往是不現(xiàn)實(shí)的。而且支持向量機(jī)訓(xùn)練時(shí)間長(zhǎng),方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜,該函數(shù)的取法沒(méi)有統(tǒng)一的理論。
人臉自動(dòng)識(shí)別技術(shù)已取得了巨大的成就,隨著科技的發(fā)展,在實(shí)際應(yīng)用中仍然面臨困難,不僅要達(dá)到準(zhǔn)確、快速的檢測(cè)并分割出人臉部分,而且要有效的變化補(bǔ)償、特征識(shí)別、準(zhǔn)確的分類的效果,還需要注重和提高以下幾個(gè)方面:
(1) 人臉的局部和整體信息的相互結(jié)合能有效地描述人臉的特征,基于混合模型的方法值得進(jìn)一步深入研究,以便能準(zhǔn)確描述復(fù)雜的人臉模式分布。
(2) 由于人臉為非剛體性,人臉之間的相似性以及各種變化因素的影響 ,準(zhǔn)確的人臉識(shí)別仍較困難。為了滿足自動(dòng)人臉識(shí)別技術(shù)具有實(shí)時(shí)要求,在必要時(shí)需要研究人臉與指紋、虹膜、語(yǔ)音等識(shí)別技術(shù)的融合方法。
(3) 表面紋理識(shí)別算法是一種最新的算法,有待于我們繼續(xù)學(xué)習(xí)和研究出更好的方法。
總之,人臉識(shí)別僅僅采用一種現(xiàn)有方法難以取得良好的識(shí)別效果,如何與其它技術(shù)相結(jié)合,如何提高識(shí)別率和識(shí)別速度、減少計(jì)算量,提高精準(zhǔn)性,如何采用嵌入式及硬件實(shí)現(xiàn),如何實(shí)用化都需要不斷學(xué)習(xí)和融合新技術(shù),才能使人臉識(shí)別真正為生活帶來(lái)便利。