非配合式面部识别

李丽娜　王玥

摘 要：非配合式面部识别是一种用户在非配合状态下的快速身份识别技术，无须按照指定的位置及姿势进行面部图像采集，仅需从监控视频图像中查找人脸，并与人脸数据库进行实时比对，就可实现远距离快速确认人员身份。非配合式面部识别技术可在安防和商业领域高效应用，是一种能够在在不远的将来会得到更为广泛使用的生物特征识别技术。

关键词：非配合， 面部识别

中图分类号：N04；TP3 文献标识码：A 文章编号：1673-8578（2014）S1-0100-03

Non Mating Face Recognition

LI Lina WANG Yue

Abstract： Non mating face recognition is a rapid identity recognition technology under a condition of users non mating， without face image collection according to specified position and posture. Face can be seeked from the monitoring video and image， and compared with face database in real time， thereby the remote personal identity of confirming can be realized fast. Non mating face recognition can be applicated in security protection and commercial field efficiently， and it will be a extensively used biometrics identification technology in the future.

Keywords： non mating， face recognition

收稿日期：2014-06-28

作者简介：李丽娜（1978—），女，吉林松原人，硕士，国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心审查员，主要研究方向为测量控制等。通信方式：lilina@sipo.gov.cn。

一 非配合式面部识别的概念

面部识别是基于人脸的特征信息，对人脸图像或者视频流进行判断以实现身份识别的一种生物识别技术，是一种最直观、最精确、也是最友好的身份认证手段，可以应用到任何需要身份认证和辨认特定人的场合，如目前常用的考勤、安检、门禁等系统中[1]。但上述这些识别应用，都需要用户以正面姿态近距离面对摄像机以获取高质量的人脸图像，用户配合程度高。为了拓宽面部识别技术的应用范围，可以在中远距离、用户不愿意配合的情况下使用面部识别技术，则非配合式面部识别应运而生。

二 技术特点及应用

面部识别的过程如图1所示[2]。非配合式面部识别与传统的面部识别的工作流程基本一致，主要是在图像获取步骤的具体实施上增加了难度。非配合情况下的面部图像采集，会因为遮挡、移动、距离、光线、表情、姿势以及附属物等使被采集的面部图像出现不完整或不清晰等低质量问题，而光源设置、图像采集设备的全方位多角度布局及设备自身的像素、传感器及响应速度等多重因素均是可以用来改善图像采集质量的硬件条件。为了消除上述因素对识别效果的影响，非线性建模方法、基于3D模型的人脸建模与识别方法成为重要的非配合式面部识别的技术发展趋势[3]。

图1 面部识别过程图

非配合式面部识别根据用户情况，具体可分为两种非配合方式：①主观非配合，即用户故意通过遮挡、躲闪等方式不配合进行面部图像采集，从而影响识别效果，如ATM、银行、入关检查等明确需要用户配合的场所的监控；②客观非配合，即在用户不知情的情况下对其进行面部图像采集，如较大区域或通道等无意识监控。

1. 主观非配合式面部识别的应用，可依据具体的非配合情况对面部图像信息采集的影响程度而采取有针对性的处理办法，如戴帽子、眼镜等类似情况的简单伪装，可以正常进入面部识别程序；而如果是蒙面、遮挡摄像头等严重影响图像采集的非配合用户，则拒绝该用户请求甚至报警以防止不法行为的发生。

2. 客观非配合式面部识别的应用范围比较广，任何涉及大范围人群或具体环境下的身份认证的行业都可以考虑采用该方式，既可以应用于商业上的统计分析，又可以用来精确查找定位某个人。

（1）商业：看“脸色”行事

非配合式面部识别，有时候并不需要对目标进行精确辨认，如商场或其他人流量比较大的场所，为有针对性的投放广告，只需确定人种、年龄、性别等信息即可。可在相应产品或广告牌附近设置摄像头，通过采集顾客或行人的面部信息，根据面部的肤色、身高、表情、眼睛、皮肤等某一项或多项特征来进行面部识别，并进行统计分析人群特征，从而确定潜在的客户群而投放相应的广告，以提高产品宣传效果。

（2）安防：众里寻“他”无须千百度

非配合式面部识别最重要的应用领域是安防。非配合式面部识别能够在远距离、用户非配合状态下采集到人的面部图像，然后迅速地将这些图像与数据库中的嫌疑人、危险人物等进行比对排查，同时可以作为非常重要的监控数据记录下来，存储在监控数据库中，作为事后检索的索引，或者与公安、安全部门的数据库接驳，进行取证、认定，实现视频安全监控中的智能预警，给安防系统一双“慧眼”。这种隐性的、非介入式的监控特别适用于高危人物的察觉和控制，对于人流量巨大且出入人员身份不确定的公共场所（如小区、银行、机场和火车站等），可以主动并实时对进出人员进行高效安全管理。

最近频发的暴恐事件，对安防布局的要求也不断升级，作为“反恐尖锋”的非配合式面部识别的应用必然会因此而被催热，日益增长的专利申请量（如图2所示）也验证了全国对非配合式面部识别技术应用于安防领域的重视程度。

图2 应用于安防的非配合面识国内专利申请情况

根据对检索（时间截至2014年5月20日）结果的分析，国内首次对应用于安防的非配合式面部识别技术提出专利申请是在2000年（CN1457209A），而这件申请是国内的个人申请，也仅仅是提出在大范围查找人员时的一种方案，即结合现有的监控摄像和图像识别方法进行人员查找，在技术上基本没有创新。尽管该申请最终因视撤失效，但这也可称为国内非配合面识领域保护知识产权的初探，但随后却是一个稳步增长的态势，其中关于“平安城市”的申请数量累计4件。“平安城市”是一种城市内联网的大型安防系统，其中的监控系统中非配合式面部识别技术的应用，使得当一个城市发生重大的案件时，只要有嫌疑人的照片，火车站、汽车站、重要街道的摄像头都会成为自动巡逻的安全卫士。

三 结 语

经过十几年的发展，非配合式面部识别技术有了显著的进步，尤其在智能视频监控系统广泛应用的今天，“非配合式技术”的发展对有效地在视频中捕捉关键人物信息提供了强有力的支持。其技术可应用于军队、金融、公安、海关、民航、航天、运输、社保、医疗、教育等领域，未来整个行业应用前景广阔。

参考文献

[1] 周凯.人脸识别 让科幻场景变成现实[N].中国青年报，2012-11-22（12）.

[2] 李子青.人脸识别——安防生物识别应用与市场发展分析[J].中国安防，2013（5）：63-66.

[3] 计煌凯.面部识别技术的今天与明天[J].信息产业，2013（5）：109，111.