人臉識別概要

　　人臉識別，是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術(shù)。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)，通常也叫做人像識別、面部識別。

　　人臉識別特點

　　非強制性：用戶不需要專門配合人臉采集設(shè)備，幾乎可以在無意識的狀態(tài)下就可獲取人臉圖像，這樣的取樣方式?jīng)]有“強制性”；

　　非接觸性：用戶不需要和設(shè)備直接接觸就能獲取人臉圖像；

　　并發(fā)性：在實際應(yīng)用場景下可以進行多個人臉的分揀、判斷及識別；

　　除此之外，還符合視覺特性：“以貌識人”的特性，以及操作簡單、結(jié)果直觀、隱蔽性好等特點。

　　人臉識別技術(shù)原理分析

　　人臉識別主要分為人臉檢測（face detection）、特征提?。╢eature extraction）和人臉識別（face recognition）三個過程。

　　人臉檢測：人臉檢測是指從輸入圖像中檢測并提取人臉圖像，通常采用haar特征和Adaboost算法 訓(xùn)練級聯(lián)分類器對圖像中的每一塊進行分類。如果某一矩形區(qū)域通過了級聯(lián)分類器，則被判別為人臉圖像。

　　特征提?。禾卣魈崛∈侵竿ㄟ^一些數(shù)字來表征人臉信息，這些數(shù)字就是我們要提取的特征。

　　常見的人臉特征分為兩類，一類是幾何特征，另一類是表征特征。幾何 特征是指眼睛、鼻子和嘴等面部特征之間的幾何關(guān)系，如距離、面積和角度等。由于算法利用了一些直觀的特征，計算量小。

　　不過，由于其所需的特征點不能精確選擇，限制了它的應(yīng)用范圍。另外，當(dāng)光照變化、人臉有外物遮擋、面部表情變化時，特征變化較大。所以說，這類算法只適合于人臉圖像的粗略識別，無法在實際中應(yīng)用。

　　表征特征利用人臉圖像的灰度信息，通過一些算法提取全局或局部特征。其中比較常用的特征提取算法是LBP算法。LBP方法首先將 圖像分成若干區(qū)域，在每個區(qū)域的像素640x960鄰域中用中心值作閾值化，將結(jié)果看成是二進制數(shù)。

　　圖3顯示了一個LBP算子。LBP算子的特點是對單調(diào) 灰度變化保持不變。每個區(qū)域通過這樣的運算得到一組直方圖，然后將所有的直方圖連起來組成一個大的直方圖并進行直方圖匹配計算進行分類。

　　人臉識別：這里提到的人臉識別是狹義的人臉識別，即將待識別人臉?biāo)崛〉奶卣髋c數(shù)據(jù)庫中人臉的特征進行對比，根據(jù)相似度判別分類。而人臉識別又可以分為兩個大類：一類是確認，這是人臉圖像與數(shù)據(jù)庫中已存的該人圖像比對的過程，回答你是不是你的問題;

　　另一類是辨認，這是人臉圖像與數(shù)據(jù)庫中已存的所有圖像匹 配的過程，回答你是誰的問題。顯然，人臉辨認要比人臉確認困難，因為辨認需要進行海量數(shù)據(jù)的匹配。常用的分類器有最近鄰分類器、支持向量機等。

　　人臉識別用途

　　人臉識別主要用于身份識別。由于視頻監(jiān)控正在快速普及，眾多的視頻監(jiān)控應(yīng)用迫切需要一種遠距離、用戶非配合狀態(tài)下的快速身份識別技術(shù)，以求遠距離快速確認人員身份，實現(xiàn)智能預(yù)警。人臉識別技術(shù)無疑是最佳的選擇，采用快速人臉檢測技術(shù)可以從監(jiān)控視頻圖象中實時查找人臉，并與人臉數(shù)據(jù)庫進行實時比對，從而實現(xiàn)快速身份識別。

人臉識別幾種解決方案的對比

　　在人臉識別屬性返回功能以范圍方面，較突出的是百度人臉識別與Face++，其次是云飛科技、科大訊飛、FaceCore。

　　TCIT API

　　1.使用要求：

　　需要提交公司名稱，部門，電話，郵箱，使用的目的。然后提供免費三十天API試用，

　　2.服務(wù)內(nèi)容：

　　lTCIT Search快速而準(zhǔn)確地從錄影畫面中比對目標(biāo)，且提供篩選后的可疑人物名單。

　　lTCIT Media收集、辨識并分析顧客的性別及年齡層、駐留時間及來店客流人數(shù)。

　　lTCIT Match快速而準(zhǔn)確地辨識目標(biāo)人物，適合應(yīng)用在門禁管理及黑名單辨識。

　　lTCIT Color辨識及收集上衣顏色，可做為互動行銷、顏色趨勢與流行預(yù)測、目標(biāo)人物搜尋的應(yīng)用。

　　lTCIT Park利用監(jiān)控影像辨識停車空位，引導(dǎo)駕駛?cè)隧樌业杰囄唬?jié)省時間和油錢。

　　Face++人臉識別技術(shù)研究文檔

一、服務(wù)內(nèi)容

1.人臉檢測與跟蹤技術(shù)提供快速、高準(zhǔn)確率的人像檢測功能。普遍適用于圖片與實時視頻流，能夠應(yīng)對復(fù)雜的光照并支持多種人臉姿態(tài)?？蓹z出不小于16*16像素的人臉，并可在移動設(shè)備上實時跟蹤人臉（20幀/秒）。

2.人臉關(guān)鍵點檢測可以精確定位面部的關(guān)鍵區(qū)域位置，包括眉毛、眼睛、鼻子、嘴巴，臉部輪廓等。支持一定程度遮擋以及多角度人臉。

3.微笑分析可以精確分析出一張圖片或者視頻流中人物是否在微笑以及微笑程度。

4.面部分析技術(shù)，可以從圖片或?qū)崟r視頻流中分析出人臉的性別、年齡、種族及表情。我們的技術(shù)可以快速分析攝像頭前的用戶人臉，發(fā)現(xiàn)其年齡、性別、表情等信息，幫助廣告、電子商務(wù)、各類應(yīng)用實現(xiàn)精準(zhǔn)個性化。其中性別準(zhǔn)確度達96%。

5.1:1人臉驗證技術(shù)可被用于登陸驗證、身份識別等應(yīng)用場景。幫助用戶快速判定兩張照片是否為同一個人、判定視頻中的人臉是否為目標(biāo)人臉并支持實時識別認證，還可以實現(xiàn)身份和人臉綁定等功能。

6.人臉識別技術(shù)可以自動識別出照片、視頻流中的人臉身份，識別速度和精度均居世界領(lǐng)先水平。通過我們的人臉識別技術(shù)，可以實現(xiàn)安防檢查、VIP識別、照片自動圈人、人臉登陸等多種功能。人臉識別中還包含人臉聚類，即可以自動將同一個人的人臉聚集到一起，方便相冊管理。

7.大規(guī)模人臉?biāo)阉骷夹g(shù)可實現(xiàn)億級人臉的快速檢索，查詢效率高，單張人臉特征不超過400字節(jié)，所需內(nèi)存小?；谌四?biāo)阉骷夹g(shù)，可以實現(xiàn)真正的互聯(lián)網(wǎng)人臉?biāo)?a target="_blank">索引擎，并廣泛應(yīng)用于社交搜索、逃犯追緝等應(yīng)用場景中。

二、限制

1.開發(fā)版應(yīng)用限制調(diào)整：單個開發(fā)版應(yīng)用最多可創(chuàng)建5個Faceset/Group和100個Person。上線版應(yīng)用不設(shè)限制。若您的應(yīng)用有相關(guān)需求，建議您申請上線版。

2.應(yīng)用上線申請簡化：應(yīng)用申請上線只需填寫應(yīng)用描述和應(yīng)用鏈接。描述建議格式為：產(chǎn)品名稱，在產(chǎn)品中如何使用Face++何種技術(shù)。我們會在收到申請后的兩個工作日內(nèi)處理。

3.開發(fā)版（并發(fā)數(shù)限制為3），上線版（并發(fā)數(shù)無限制）。

三、使用方法

使用方法與傳統(tǒng)的API調(diào)用類似，從官方網(wǎng)站下載SDK，并且注冊應(yīng)用獲得自己的API_KEY和API_SECRET，然后調(diào)用所需服務(wù)的接口，根據(jù)官方例子做出屬于自己的應(yīng)用。

訊飛人臉識別SDK

訊飛人臉識別國內(nèi)的一家公司，比TCIT操作簡單，官方技術(shù)文檔技術(shù)文檔詳細。

可以做到：

1、人臉檢測，在圖片中找到一個或多個人臉的位置，云端返回人臉坐標(biāo)到客戶端，來定位人臉在圖片中的位置。

2、面部關(guān)鍵點檢測，在檢測到的人臉框中，進一步定位人臉的五官和輪廓位置。

3、人臉驗證，用于快速判定兩張照片是否為同一人。

4、在線、離線全覆蓋，視頻流人臉檢測和關(guān)鍵點檢測、靜態(tài)圖片中人臉檢測同樣支持離線狀態(tài)下使用。

其中在線人臉識別操作步驟簡單** ##

1、注冊，上傳圖片到云端，引擎特征抽取，返回模型id

2、驗證，另外在上傳圖片，與之前注冊的圖片做對比，返回結(jié)果

技術(shù)實現(xiàn)方案，可對應(yīng)官方技術(shù)文檔

測試，正確識別人臉圖片：

其中，圖一為識別圖片，分別測試左右側(cè)臉，放大臉，戴眼鏡以及黑白圖片，其中正臉分數(shù)較高，側(cè)臉黑白臉分數(shù)低，

測試，錯誤識別人臉圖片：

其中，兩個人圖片驗證不出來，有明顯遮蓋物驗證不出來，這張黑白的不知道為什么也驗證不出來。

3、人臉檢測，關(guān)鍵點檢測以及離線檢測

其中對于一般正常的正臉，我們可以檢測的到，并且對于檢測的輪廓以及關(guān)鍵點，由于是在代碼中繪制的，所以可以做二次操作。

總結(jié)：

功能分析

訊飛人臉識別，大部分正常圖片還是可以識別成功的。并且功能還算齊全，可以在線人臉識別，離線圖片檢測，離線視頻檢測。經(jīng)過測試整體效果還不錯。并且能夠返回對應(yīng)的位置信息。

在驗證圖片的時候，每次上傳注冊的圖片都會返回唯一的id，用戶可以利用這個id完成其他圖片的對比驗證。

開發(fā)難度

開發(fā)難度一般，用戶可以輕松注冊并下載其SDK與demo。由于是訊飛提供的SDK，高度封裝，用戶調(diào)用接口簡單，并且可以獲得返回位置信息，進行二次編輯操作。

注意事項：

1、過大的圖片需要壓縮。2、所傳圖片盡量臉部不要有覆蓋物。

缺點

對于一些特點的圖片，如簡單的某個部分的物體覆蓋，大幅度側(cè)臉，一些黑白圖片還是不能夠驗證成功。

百度媒體云人臉識別API

百度媒體云人臉識別有如下產(chǎn)品功能。

1、人臉檢測，自動確定圖片中人臉的數(shù)目以及每個臉框的位置和大小，支持正面?zhèn)让娑鄠€角度，支持活體檢測。

2、定位與解析，自動定位臉上的眼睛、眉毛、鼻子、嘴巴、臉頰輪廓燈關(guān)鍵點位置。

3、屬性識別與分析，自動根據(jù)人臉圖像識別人的性別，年齡，表情，眼鏡、姿態(tài)和美丑等。

4、人臉識別，支持一對一人臉比對，一對多人臉辨識以及人臉收索功能。

使用步驟：

使用的是API的方式開發(fā)，與訊飛的人臉識別方式有所不同

1、在百度開發(fā)者中心創(chuàng)建工程，并申請開通人臉識別服務(wù)。

2、獲取AccessToken的授權(quán)，

根據(jù)百度Oauth的ClientCredentials授權(quán)方式獲得accessToken，后邊調(diào)用識別方法會用 到 accessToken（具體百度Oauth介紹，參見http://developer.baidu.com/wiki/index.php？title=docs/oauth/client） Access Token的有效期為一個月，如果Access Token過期可以重新獲取。 獲取AccessToken授權(quán)

其中g(shù)rant_type 的值固定為 client_credentials，client_id，client_secret分別是在百度開發(fā)者中心注冊應(yīng)用得到的Api Key，Secret Key（具體），獲取AccessToken成功如下

3、API請求

目前人臉檢測接口支持POST和GET方式，query_string：將要識別的圖片URL，get請求需要對這個參數(shù)進行URL編碼 。百度媒體云人臉識別不支持圖片上傳識別，實際使用中可以自行上傳到服務(wù)器返回圖片URL進行識別，或者使用第三方云存儲服務(wù)。

4、請求返回參數(shù)說明

5、返回數(shù)據(jù)利用

可以右返回數(shù)據(jù)的位置信息畫出臉部，眼睛，鼻子的位置。如圖：

圖中人臉，鼻子以及眼睛標(biāo)注的位置，都是通過接受返回參數(shù)畫出來的。

總結(jié)：

大致開發(fā)流程：

1、由開發(fā)者申請注冊，添加人臉識別功能，2、注冊AccessToken，3、訪問API接口，上傳圖片的URL，4、獲取返回的信息數(shù)據(jù)，5、操作返回的信息數(shù)據(jù)。

功能分析：

1、該方式的人臉識別開發(fā)，功能性強大，可以快速進行識別。可識別單張，多張。

2、后期可操作度高，在返回的位置信息中，有各個關(guān)鍵點位置的坐標(biāo)，詳細的人臉后的信息數(shù)據(jù)，所以，在開發(fā)上可以在對應(yīng)位置上添加自己設(shè)定的東西，但是相應(yīng)的難度也大些。

開發(fā)難度：

開發(fā)難度中等，注冊開發(fā)者、注冊AccessToken等略微繁瑣，所以需要詳細閱讀開發(fā)文檔。

注意事項

1、過大的圖片需要壓縮。2、較大圖片，在確定關(guān)鍵點位置時，注意位置的等比縮放。

缺點

不支持圖片上傳識別，但實際使用中可以自行上傳到自己服務(wù)器返回圖片URL進行識別，或者使用第三方云存儲服務(wù)。

RecoFace人臉識別SDK

RecoFace人臉識別SDK是自主研發(fā)的，商業(yè)性質(zhì)的，包括人臉注冊、人臉跟蹤、人臉確認與人臉識別四大核心功能。

1、人臉注冊支持從指定視頻或圖片文件中獲取人臉信息，也支持從各種設(shè)備（監(jiān)控攝像機、USB

camera、視頻采集卡等）獲取人臉信息，不論是可見光還是紅外成像。

2、可檢測年齡、性別，對人臉的寬容度高，存儲資源需求低。

3、檢測率高，在復(fù)雜光線環(huán)境，跨年齡階段以及不同姿態(tài)、表情，裝扮等各種非常規(guī)測試條件下，表現(xiàn)出卓越的算法性能。

4、能夠出色完成一對一、一對多、多對多的人臉識別比對，還可進一步提供性別、年齡等人臉屬性的分析功能。

5、已經(jīng)提供了多種解決方案，如小區(qū)人臉識別解決方案，人臉卡口監(jiān)控解決方案等。

云從科技API人臉識別

云從科技API，提供開發(fā)者接口，開發(fā)者利用接口上傳圖片數(shù)據(jù)并得到返回的數(shù)據(jù)。

在功能上，通過調(diào)用接口，它可以做到：

1、檢測給定圖片中的所有人臉位置，圖片的上傳可以采用本地上傳圖片（base64）或讓服務(wù)器從網(wǎng)絡(luò)地址抓取

2、提取圖片中人臉的特征值，當(dāng)圖片有多張人臉時，取圖片中心位置的人臉作為目標(biāo)人臉，可將多個人臉特征融合成一個人臉特征。

3、檢測給定圖片中的所有人臉的位置的和相應(yīng)的面部屬性，返回人臉質(zhì)量分數(shù)（0.0 ~ 1.0）

4、比較兩張圖片中的人臉相似度，比較兩個人臉的特征值

5、將目標(biāo)人臉圖片與某個組中的所有人臉進行對比，找出幾個與該人臉最相似的人臉，并將結(jié)果返回。當(dāng)目標(biāo)圖片中有多張人臉時，取圖片最中心位置的人臉作為目標(biāo)人臉。