人脸识别技术在公安应用中的研究

陈正浩

摘要：随着我国信息化社会不断发展和互联网络应用的普及，使得人脸识别技术被广泛应用于多个领域。在人脸识别技术中，计算机视觉是一种使用较为广泛的技术，因自身具有准确性高、使用方便等优势被应用于公安机关的相关工作中。本文将结合实际情况对人脸识别技术在公安中的应用进行研究分析并提出有效建议，旨在推动我国公安工作中人脸识别技术的发展。

关键词：人脸识别技术；公安；计算机视觉

视觉是人类感知世界、认知世界的重要途径之一，通过视觉人们可以获得周围事物、环境的基本信息。随着我国信息化社会的不断发展完善，使得计算机媒体技术发展迅速，从而推动计算机网络的发展，同时不断推出高效图像压缩技术。这些技术的发展以及应用在极大程度上改变了人们对世界进行认知的传统方式，同时还加快了计算机视觉技术发展的速度，对人脸识别技术的发展起推动作用。本文将对人脸识别技术进行详细探讨分析，并提出可行性意见，为人脸识别技术在公安系统中的应用提供可靠依据。

一、计算机视觉中的人脸识别技术

（一）计算机视觉概述

上世纪六十年代计算机视觉开始興起，经历了四十几年的发展及变化，成为在当今计算机行业中非常活跃的一个领域。计算机视觉的研究主要是为了实现算机对人类、生物视觉系统进行模仿，从而使计算机通过指定系统具有和人类相同的感知、识别以及判断周围空间物体的能力。计算机视觉的知识结构理论体系主要来自于是数学、认知心理学、统计判断学等多种学科，涉及范围十分广泛。最初的计算机视觉框架理论是由David Marr在上世纪七十年代末期提出的，在David Marr看来，计算机视觉录入的是现实社会的二维图像，而反映出的却是基于3D表示的定性、定量场景的理解。计算机视觉主要应用在从一副图像中分割兴趣物体、提取特定场所的三维信息、在图像序列中自动跟踪目标物体等，在我国广泛应用[1]。

（二）人脸识别技术概述

人脸识别首先通过对输入电脑的图像、视频中是否存在人脸进行判断，若画面中存在人脸，再对每个人脸的位置大小以及各主要器官的位置做进一步确认工作，人脸识别系统需要依据人类脸部的各种特征将人的面部可提取出身份特征与数据库资料中的人脸身份信息进行对比，以达到判断某个人真实身份的目的。在人脸识别的过程中，电脑录入的主要部分为人脸部分，然而服饰、头发、人脸的移动、光源变化等因素都会对人脸识别技术造成影响，因此在使用过程中要格外注意[2]。

二、人脸识别主要采用的技术

人脸识别中主要会应用到三种技术：第一，人脸检测与跟踪技术。人脸检测与跟踪技术主要是研究确认图片或视频中是否存在人脸或人脸面部信息的具体方法。人脸检测的前期工作主要是判断图像视频中是否存在人脸，而跟踪技术则是已检测到人脸为前提条件，对人脸位置以及五官位置进行确认工作。在处理背景结构复杂的图片或视频时，人脸识别工作可以同时运用到多种检测技术，如模板匹配、彩色信息、特征子脸等技术。使用者可以通过使用这些多样化的人脸识别技术实现对平面内的旋转人脸的检测任务。这个过程主要涉及到两级结构计算，模板匹配与特征子脸技术[3]。首先根据人脸特征将获取的人脸图像划分成多个不同的区域并使用灰度统计值以保证样本的灰度平均值归一化，而特征子脸技术的基本思想是从统计学视角寻找分布在人脸上的基本要素来近似表现出人脸特征，这些特征向量被称之为特征脸，而特征脸实际上就是反映出了隐藏在人脸样本内部信息与人脸结构的关系，而特征子脸主要是由人面部的眼睛、面颊、下颚等集协方差矩阵的特征向量构成。第二，面部关键特征检测技术。在人脸识别系统检测到的人脸为前提条件，使得面部关键特征检测技术可以依据人脸五官的位置的形状信息对人的身份信息进行检测。可变形模板、模板匹配、主动形状模型、灰度积分投影曲线分析、外观性状模型等技术均是面部关键特征检测技术的主要方式。第三，人脸确认与识别技术。以几何特征、模板、模型为技术支撑的方法是目前我国人脸识别技术的主要的分类。基本几何特征方法需与其他算法进行节课才可以得到较好的效果，是一种传统的方法；基于模板方法可以分为特征脸法、线性判别分析法等；基于模型方法则有主动模型、外观模型等方法[4]。

三、人脸识别技术的应用前景

以下是人脸识别技术的主要主要用途：第一，对各类证件识别、护照的真伪进行识别以及核实持证人的身份。相关部门可通过使用人脸识别技术，对持证人的证件进行识别以判断真伪，同时还可以对持证人的面部信息进行辨认，以确认持证人的真实身份。在人脸识别过程中，主要是通过摄影机对持证人的面部进行录入再根据数据库中的新信息进行确认，以保证持证人身份的准确性。第二，运用人脸识别技术加强追逃工作，我国公安部门在日常工作中已经取得较好的成绩，为进一步提高工作效率可通过使用人脸识别技术对在逃嫌犯进行追查，以减轻假证给公安工作带来的工作难度。第三，对摄像机、视频监控中的模糊人脸进行识别，目前我国各大城市的公共设施都装有监控系统，通过利用监控设施可以有效帮助公安人员抓捕嫌犯。然而在实际工作过程中，公安人员经常会遇到监控中人脸较小或者画面模糊的状况，因此不能直接对画面中的人脸进行别，需借助相关的复原技术实现人脸识别[5]。

四、结语

综上所述，我国互联网络技术以及计算机科技的飞速发展加快了人脸识别技术的发展进程。由于这项技术可被广泛应用，可有效提高各个行业的工作效率，因此相关的科研人员应加大对人脸识别技术的研究开发力度，使得人脸识别技术逐步完善，以推进我国公安事业的发展。

参考文献：

[1]高靖.人脸识别技术在公安应用中的浅析[J].中国安防，2016（9）：5861.

[2]肖军.人脸识别技术在公安领域内的应用研究[J].计算机科学，2016，43（z2）：127132.

[3]赵士伟，张如彩，王月明，等.人脸识别技术在公安领域的应用浅析[J].中国安防，2014（15）：8083.

[4]连珂，王毅，沈冬冬，等.基于人脸识别技术的公安检查站快速通关系统设计[J].河北公安警察职业学院学报，2016，16（3）：3234，38.

[5]李子青.人脸识别结合视频监控看公安与金融市场应用[J].中国安防，2015，（15）：3538.