人臉識(shí)別，是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。用攝像機(jī)或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動(dòng)在圖像中檢測(cè)和跟蹤人臉，進(jìn)而對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)，通常也叫做人像識(shí)別、面部識(shí)別。對(duì)于人臉識(shí)別的應(yīng)用，依照攝像機(jī)到用戶的距離可將其分為近距離人臉識(shí)別、中距離人臉識(shí)別和遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別系統(tǒng)，遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別是視頻人臉識(shí)別應(yīng)用中最具挑戰(zhàn)性的形式之一。如今，國(guó)內(nèi)外針對(duì)遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別的研究很多。

　　近年來，國(guó)際上對(duì)人臉及人臉面部表情識(shí)別的研究逐漸成為科研熱點(diǎn)，很多機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行這方面的研究，吸引了大量的研究人員和基金支持，其中走在前邊的主要是美國(guó)、歐洲、英國(guó)和日本等國(guó)家。在遠(yuǎn)距離人臉研究方面，主要是采用主動(dòng)視覺的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，集中用于人臉圖像采集和識(shí)別目的的自動(dòng)目標(biāo)選擇和攝像機(jī)控制系統(tǒng)，以下介紹一些主要的實(shí)現(xiàn)方式。

　　第一，美國(guó)喬治亞理工學(xué)院在較早前的工作中，研發(fā)了一套由一對(duì)WFOV攝像機(jī)和一對(duì)NFOV攝像機(jī)構(gòu)成的主動(dòng)視覺系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于人機(jī)互動(dòng)，應(yīng)用范圍僅為幾米遠(yuǎn)，但可檢測(cè)皮膚顏色，并采用三角測(cè)量法進(jìn)行3D定位，并自動(dòng)控制NFOV攝像機(jī)采集人臉圖像。

　　第二，西門子公司推出了一套實(shí)時(shí)雙攝像機(jī)人臉圖像采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了安裝于頭頂?shù)娜皵z像機(jī)進(jìn)行目標(biāo)定位，PTZ攝像機(jī)采集人臉圖像。

　　第三，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)器人學(xué)院研發(fā)的遠(yuǎn)距離人體識(shí)別系統(tǒng)(DHID)，通過遠(yuǎn)距離拍攝視頻進(jìn)行人臉和步態(tài)雙重識(shí)別。該系統(tǒng)采用了一個(gè)具有60°視場(chǎng)的WFOV攝像機(jī)，從50米外對(duì)目標(biāo)進(jìn)行追蹤，采集放大的視頻序列和人臉圖像分別進(jìn)行步態(tài)識(shí)別和人臉識(shí)別。

　　第四，意大利熱那亞大學(xué)的Marchesotti等人采用雙攝像機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)距離采集人臉圖像，在WFOV視頻中采用了-blob檢測(cè)器進(jìn)行人體檢測(cè)，并通過一臺(tái)NFOV攝像機(jī)采集目標(biāo)人臉圖像。

　　第五，IBM公司研發(fā)了一套人臉分類器，采用了雙幾何刻度的WFOV攝像機(jī)進(jìn)行人體檢測(cè)，重疊覆蓋了6米×6米的圖像采集區(qū)域，在每個(gè)WFOV攝像機(jī)視場(chǎng)中應(yīng)用了多-blob2D追蹤器，并通過一個(gè)3D多-blob追蹤器在真實(shí)世界坐標(biāo)系統(tǒng)中確認(rèn)頭部位置。

　　第六，倫敦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院開發(fā)了一種遠(yuǎn)距離人臉圖像采集方法，該方法的目標(biāo)是對(duì)人體姿勢(shì)和部分遮擋具有穩(wěn)健性，該系統(tǒng)由一套具有135°視場(chǎng)的靜止WFOV攝像機(jī)和具有13°視場(chǎng)的NFOV攝像機(jī)組成。為了提高對(duì)部分遮擋的穩(wěn)健性，系統(tǒng)在WFOV視場(chǎng)中直接檢測(cè)人臉的位置而不是整個(gè)身體的位置，人臉檢測(cè)結(jié)合了運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、背景建模和皮膚檢測(cè)，然后由NFOVPTZ攝像機(jī)采集高分辨率人臉圖像。

　　第七，牛津大學(xué)主動(dòng)視覺實(shí)驗(yàn)室提出了用于人臉圖像采集的多攝像機(jī)主動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)。在該架構(gòu)中，人體追蹤器與每一個(gè)WFOV攝像機(jī)相連，采用了高級(jí)推理算法并通過SOL數(shù)據(jù)庫(kù)共享數(shù)據(jù)。WFOV追蹤器的人體檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)指示NFOV攝像機(jī)瞄準(zhǔn)目標(biāo)。此外，采用NFOV攝像機(jī)追蹤人臉時(shí)，在追蹤過程中采用了速度控制系統(tǒng)。

　　第八，通用電氣全球研發(fā)中心設(shè)計(jì)了一套基于多攝像機(jī)追蹤架構(gòu)的遠(yuǎn)距離監(jiān)控的人臉圖像采集原型系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了4臺(tái)視場(chǎng)相互疊加的WFOV攝像機(jī)進(jìn)行人體追蹤，追蹤面積達(dá)到300平方米，人體追蹤在現(xiàn)實(shí)坐標(biāo)下進(jìn)行，并控制4臺(tái)NFOVPTZ攝像機(jī)進(jìn)行人臉圖像采集。該系統(tǒng)進(jìn)行人群的長(zhǎng)期監(jiān)控，通過人臉識(shí)別建立追蹤目標(biāo)的身份，之后系統(tǒng)評(píng)估個(gè)體間關(guān)系的緊密程度以掌握其社交網(wǎng)絡(luò)。

　　在安防行業(yè)中，生物識(shí)別一直是市場(chǎng)中備受關(guān)注的焦點(diǎn)之一，近年來保持著較高的增長(zhǎng)率，其中人臉識(shí)別是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域，也是人類視覺最杰出的能力之一。雖然人臉識(shí)別的準(zhǔn)確性要低于虹膜、指紋的識(shí)別，但由于它的無侵害性和對(duì)用戶最自然、最直觀的方式，使人臉識(shí)別成為最容易被接受的生物特征識(shí)別方式。

　　目前人臉識(shí)別技術(shù)不斷得到發(fā)展，該技術(shù)廣泛應(yīng)用到電子護(hù)照、生物特征身份證、體育場(chǎng)館、銀行、公安等系統(tǒng)中，對(duì)安檢、奧運(yùn)反恐、刑偵追逃等有重要意義。當(dāng)前由于其應(yīng)用日漸增多該市場(chǎng)份額比重在不斷增加，前景普遍被看好。而監(jiān)控視頻的高清化給遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別提供了助力，成為安防領(lǐng)域新的突破點(diǎn)。