人脸识别技术的原理及应用

摘 要 目前，人脸识别技术被越来越广泛地应用到人们的日常生活中来了。特别是门禁系统与人脸考勤机，在人脸识别技术上所取得的突破，已经让科技民用化了。本文将就人脸识别技术的原理及应用来进行论述。

【关键词】人脸识别 原理 应用

随着科技的发展，电子信息产业已经越来越贴近人们的生活，像是手机、电脑、商务通等电子设备在人们的工作生活中已经是无可或缺的一部分了。当然电子信息技术中的人脸识别技术就已经在人们的生活中得到了很大程度上的应用。

1 人脸识别技术现状及原理

人脸识别技术本身是一种基于计算机科学的图像信号处理技术。这套技术是通过一套信号通讯系统传输到计算机，由计算机对采集到的图像信号进行分析、处理，最后得出一些识别结论的电子信息技术。目前，人们对人脸识别技术的应用，已经达到了多个层面，像是最初的人脸识别是在刑侦案件中使用的一门技术侦查。通过对人脸面部特征的识别，辨认出一些犯罪嫌疑人的身份，对于案件的侦破起到了关键性的作用。随着时代的发展与科学的进步，人脸识别技术大量地应用于人们的日常生活之中，像是人脸识别考勤机，安防门禁系统中的人脸识别仪等等，给人们的工作生活带来了更多的便利与安全。

那么人脸识别技术的原理是什么呢？首先我们来看图1：

图1所示的就是人脸识别的两个途径。他们都是首先通过图像采集系统将采集到的图像传输给计算机，然后由计算机对图像进行上图所表述的这些图像处理与检测。人脸识别技术，首先是要对图像中的人脸进行定位处理，然后是图像预处理，这里包括对图像的二值化或者其他算法的处理。对图像预处理完毕后进行特征的提取与选择。最后对图像进行检测、识别。在这其中最为关键的一步就是对图像的定位与预处理过程。目前人脸识别技术大多数应用的是基于肤色和人脸面部特征的识别方法。首先是用肤色建模来确定人脸的位置，然后利用人脸面部特征的识别方法来识别每个人的身份。这就是人脸识别技术的基本原理。

2 人脸识别技术的应用

人脸识别技术的应用范围十分广泛，而本文中就以下两个实例来进行详细地解说。

2.1 人脸识别考勤机

人脸识别技术在考勤机系统中的应用已经逐渐取代了以往的纸质打卡和指纹打卡模式，这种人脸识别考勤机在企事业单位的应用更为便捷与时尚。下面就来介绍一下人脸识别考勤机是如何进行人脸考勤的。首先利用摄像头对人脸图像进行采集，采集之后，将图像传入到考勤机的中央控制系统。这个控制系统事实上是一种高级的单片机，它的功能主要是对整个考勤机进行控制、信息处理，以及信息储存。在导入图像之后，这个中央控制系统就会对图像进行检测、识别以及信息处理了。其中人脸识别的过程，主要是通过对别人脸部的一些特征点来进行识别工作，其中，最重要的是，双眼、脸部颊骨，还有下颚等多个基本点的特征，就可以确定人脸的身份了。由于人脸识别需要角度和光线的配合，所以人脸识别考勤机在安装的时候会有一个考勤机柜作为支撑，考勤机的位置就正好与人脸的位置相当，这样一来，“刷脸”就变得更加容易了。通过摄像机从上到下扫描确定脸部的多点特征位置，也就确认了人的身份，这样一个身份识别就完成了。当然人脸考勤机的功能不仅仅在于完成人脸识别的过程。整个考勤机的流程应该是，首先由管理员设定管理系统，然后设定考勤规则。然后由管理员安排，进行考勤人员初始信息录入，这里面包括最重要的人脸信息，还有系统中需要的人员信息。这样一来就便于以后考勤工作的进行了。人脸考勤机给企业带来的不仅仅是考勤制度方式的改革，也是一个企业利用科技走向强大的标志。我们都知道一旦考勤制度发生混乱，那么这对于企业来说将是致命的打击。

2.2 人脸识别在安防门禁系统中的应用

一直以来，安防门禁系统在人们心中的地位是无法用简单的电子技术来形容的。它给人们带来的不仅仅是科学技术的飞速发展，更重要的是它给人们带来了无穷的安全感。这种感觉是其他电子技术无法做到的。而安防门禁系统从一开始的密码控制门禁系统经历了几代的革新后，逐渐加入了更多的人性化元素。他们的系统都是利用了独一无二的指纹特征，脸部多点建模的特征，对门禁系统带来了更为舒适的体验和最有力的安全感，人脸识别门禁系统的工作流程与考勤机的工作流程几乎是一样的，也是首先由管理员进入门禁系统的管理中心，这里，我要说的是，管理员不是指某一个人的身份，而是说能够进入管理中心的身份验证。当管理员对人员进行身份录入的时候，首先当然是要让人们的脸对准镜头，这样门禁系统才能准确地掌握人脸信息，也只有这样才能建立正确的人脸模型，然后由管理员进行详细的信息补充。人脸识别技术在门禁系统中的应用也是如此，而门禁系统除了对人脸进行识别后实现门禁功能外，还有一些图像记录，以及报警功能。当人们通过正常的方式通过人脸识别系统，进入高耸的办公楼或居民楼的时候，门禁系统会自动记录下来当前通过的人以及使用次数。如此，一旦当门禁系统被非法侵入的时候，门禁系统就会发出报警指令。一旦公安机关进入侦查，那些图像资料和门禁系统中的相关数据就显得十分重要了。

3 结束语

终上所述，人脸检测技术就是应用人脸面部特征的多个点位作为模型，建立数据库，通过计算机控制系统进行检测、分析、识别的一项电子信息技术。它的广泛应用，让人们的工作生活更加便利、和谐。相信随着时代的发展，人脸识别技术将会在更多的领域中得到更广阔的的应用。

参考文献

[1]陈俊生.计算机人脸识别技术及应用简析[J].计算机光盘软件与应用，2012（17）：211+225.

[2]谭余.人脸检测和识别[D].电子科技大学，2013.

[3]刘小华.人脸识别技术及其应用研究[D].吉林大学，2005.

作者单位

山西农业大学 山西省晋中市 030800