当我们习惯了好莱坞大片中扣人心弦、令人目不暇接的画面，惊心动魄的大手笔，电影中所出现的依靠人脸就能轻易识破敌人伪装的镜头仍然让我们啧啧称奇。进入21世纪后，人脸识别技术就伴随着科技的飞速发展、国际治安形势的不断恶化逐渐从遥不可及的光影幻想世界，走入我们的现实生活中。

    在过去十几年间，人脸识别技术都是各个发达国家的科研机构和大型公司挑战的领域。俗语说：千人千面。每张人脸都有其独特骨骼构造、维度、比例尺寸及角度特征，如此众多的不同点组成的每张面容都是一张属于个人的独一无二的"名片"。  

    人脸识别技术的独到优势

    人脸识别技术是生物识别技术领域内的一个分支，是继指纹识别之后最受关注的一项生物技术。作为一种新兴的生物特征识别技术（Biometrics），与虹膜识别、指纹扫描、掌形扫描等技术相比，人脸识别技术在应用方面具有独到的优势：

    使用方便，用户接受度高

    人脸识别技术使用通用的摄像机作为识别信息获取装置，可以非接触的方式在识别对象未察觉的情况下完成识别过程，识别对象不会存在心理排斥情绪。

    直观性突出

    人脸识别技术所使用的依据是人的面部图像，而人脸无疑是肉眼能够判别的最直观的信息源，方便人工确认、审计，"以貌取人"符合人的认知规律。

    识别精确度高，速度快

    与其它生物识别技术相比，人脸识别技术的识别精度处于较高的水平，误识率、拒认率较低。

    不易仿冒

    在安全性要求高的应用场合，人脸识别技术要求识别对象必须亲临识别现场，他人难以仿冒。人脸识别技术所独具的活性判别能力保证了他人无法以非活性的照片、木偶、蜡像来欺芢-识别系统。这是指纹等生物特征识别技术所很难做到的。举例来说，用合法用户的断指即可仿冒合法用户的身份而识别系统无从发觉。

    使用设备通用

    人脸识别技术所使用的设备一般为PC、摄像机等通用设备，由于目前计算机、闭路电视监控系统等已经得到了广泛应用，因此对于多数用户而言使用人脸识别技术无需添置大量专用设备，从而既保护了用户的诊-有投资，又大大扩展了用户系统的功能并提高了系统的安全性能，满足了用户的安全性需求。

    基础资料易于获得

    人脸识别技术所采用的依据是人脸照片，照片无疑是最容易获得的。

    成本较低，易于推广使用

    由于人脸识别技术所使用的是一般性通用设备而无需昂贵的专用设备，价格均在一般用户可接受的范围之内，与其它生物识别技术相比，人脸识别产品具有很高的性能价格比。

    人脸识别概念及技术分类

    人脸识别是指对人体脸部的识别，特指脸部眼、鼻、口以及面颊等部位的识别。人脸识别技术又称为面像识别、人像识别、相貌识别、面孔识别、面部识别等。这些叫法的含义有细微的差别，人脸识别一般依据视频中活体人脸进行身份识别。人脸识别技术分为：

    人脸检测

    实现人脸自动提取采集，从摄象机视野或图片内的复杂背景图像中自动提取人的面部图像。解答："Isthereahumanface?"

    人脸确认

    将某人面像与指定人员面像进行一对一的比对，根据其相似程度（一般以是否达到或超过某一量化的可信度指标/阀值为依据）来判断二者是否是同一人。解答："Isthathe?"或者"Whoishe?"问题的明确解答，通常用于有限人群的识别，比如门禁等。

    人脸鉴别

    将某人面像与数据库中的多人的人脸进行比对（有时也称"一对多"比对），并根据比对结果来鉴定此人身份；或者找到其中最相似的人脸，并按相似程度的大小输出检索结果。计算机不需要明确回答某人的身份是或非，只需给出一个相似候选队列，解答："Wholookslikehimmost?",通常用于大规模无限人群的识别，比如布控、公安照片比对等。

    从以上技术分析，不难看出人脸识别检测技术已经成熟并使用在常见的数码设备中，并可以进入产业化的发展，如摄像头和数码相机等；但人脸确认技术因价格、市场、技术、硬件、网络等的限制还处在产业化的进行中，目前产品有：监控布控、门禁、考勤、电脑开机身份认证等。人脸鉴别技术是最高级应用，因技术难度大、针对性强，目前还主要应用于专业领域，如：机场布控、公安比对等，所以还谈不上真正的产业化。

    人脸识别技术发展现状与应用前景

    人脸识别技术是一种高精度、易于使用、稳定性高、难仿冒、性价比高的生物特征识别技术，在我国人脸识别市场尚处于市场培育阶段，公安、国安、海关、交通、金融、社保、医疗及其他民用安全控制等行业和部门存在着广泛的需求，具有极其广阔的市场应用前景。

    目前我国公安机关开展的"网上追逃"斗争，运用了网上挂牌督捕的方法，把逃犯的照片、身份证、特征资料上网发布，将各地抓捕到的犯罪嫌疑人通过网上查询、比较，确定其是否为网上通缉逃犯，这种方法的判断要通过多种技术鉴定，对证件资料假冒或没有身份证件的犯罪嫌疑人查询存在较大难题。利用面像识别技术，只需摄下疑犯面像，通过计算机网络将面像特征数据传送到计算机中心数据库，系统即可自动与面像数据库中的逃犯面像比较，迅速准确地作出身份判断。

    全国约有公安局、派出所近8万个，如每个公安派出所配备1套人脸识别子系统，各子系统终端可以通过远程网络相互连接到网络中心，建立全国性的网络追捕系统，单就这一专用系统市场容量就达8万套左右。

    随着我国社会经济的发展，各类经济活动日趋频繁，流动人口迅速增加，这给公安户籍管理工作带来了巨大的压力。目前各种假冒身份证件泛滥成灾，借助于现有技术很难从根本上实现身份证件的防伪，而人脸识别等生物特征识别技术则为目前公安户籍管理部门已经推广使用的防伪可机读的第二代身份证提供了有力的技术保障。以中国大陆十三亿的人口总量来计算，这一市场容量无疑是十分巨大的。

    初步估计，在我国相关领域的行业市场（如，公安、国安、军队、金融等），人脸识别系列产品的市场总容量即在100万套以上。

    除了公安、安全、军队、金融等行业市场外，通用市场对基于面像识别的数字化安全与认证产品的需求量也是十分巨大的。通过前期广泛的市场调研，我们发现，在计算机信息系统安全控制、电子商务、电子政务等诸多方面都迫切需要防伪防假冒性能优异的身份鉴别技术以取代（或是增强）目前所普遍采用的用户账号/密码/数字证书模式（PKI）。美国国家标准和技术研究所（NIST）/联邦信息处理标准（FIPS）认为，"虽然依靠口令是传统的身份认证方法，但这种方法的安全性并不令人满意。在这种情况下，需要更先进、更安全、性价比更高的认证方法来满足社会各个方面的需要。生物特征识别技术尤其是实用性良好的人脸识别技术无疑为数量庞大的用户提供了切实可行的全面解决方案。

    IBG（国际生物识别集团）发布了"2007-2012年度全球生物识别市场报告".报告显示，2007年全球人脸识别技术的市场份额（包括AFIS和非AFIS的指纹应用）就已经达到12.9%,进入生物识别三强，近两年更是进入快速增长期。这说明人们对人脸识别的接受和应用已经步入快车道。报告同时预测了未来五年全球生物识别市场的规模。2010年达到56亿美元，预计到2012年将超过74亿美元。报告还指出，生物识别的主要应用在：军用、出入境、金融、医疗、警务、政府、游戏、高新技术和通信、工业控制和零售领域。

    目前人脸识别国内主要厂家有：上海银晨识别，宏霸数码、北京海鑫，数字奥蒤-,深圳丽泽，广州像素，汉王科技股份有限公司，科达士集团公司等。

    人脸识别技术与其他身份确认识别技术相比有其不可比拟的安全及应用优势。随着软件技术成熟、硬件完善、价格下降，人脸识别技术在金融、司法、海关、军事及人们日常生活的各个领域中将扮演越来越重要的角色，发展速度异常迅猛。比尔·盖茨曾预言："在以人类生物特征--指纹、语音、面像等方式进行验证的生物识别技术在今后数年内将成为IT产业最为重要的技术革命".可见其发展前景和市场潜力之巨大。

   人脸识别技术的应用领域正在不断扩大，可参见表1：

表1

    从表1不难看出人脸识别技术的市场应用前景。粗略地估计，仅在中国大陆，该市场在未来两年内（2012年），有望形成年销售额过百亿的市场规模；在未来十年内（2020年），则有望形成年销售额过千亿的市场规模。

    目前市场上人脸识别主要产品有：（1）人脸识别出入控制（门禁）系统，应用于高安全出入口身份比对；（2）人脸识别照片比对系统，应用于公安照片等静态身份比对；（3）人脸识别身份认证系统，应用于电脑或考试等身份比对；（4）人脸识别监控报警系统，应用于高安全性实时身份抓取和比对；（5）人脸识别模块，应用于产品集成和二次开发等；（6）人脸识别网上追逃系统，应用于网络的身份和行迹追踪；（7）人脸识别考勤系统，应用于公司考勤管理。

    人脸识别技术走向及发展瓶颈

    大多数人脸识别产品研究方向目前走向"两极".一极是大型系统：在应用中，数据库越大越好，速度越快越好，识别率越高越好。另一极是小型模块或芯片：模块或芯片越小越实用，越容易和更多产品集成，使用范围更加广阔。

    由于各个国家不同机构都在不断对人脸识别技术领域进行探索，不断地要求提高人脸识别算法的精度。以及智能视频分析技术的发展，使得图像处理和模式识别技术等受到更多人的关注和研究。人脸识别技术仍然存在许多技术上的困难。在生物识别中很重要的两个参数FAR（拒识率）和FRR（误识率）是一对相互矛盾的参数。如果让FAR降低，就会导致FFR的升高；反之亦然。另外，外部光照条件的剧烈变化，双胞胎的分辨等一系列问题都需要进一步解决。现实应用上也遇到不少技术瓶颈，主要表现在：

    特征传感器

    人脸特征都是通过光学传感器如CCD或CMOS形成图像信号，因此受光线影响较大，即使外加主动光源能够克服光线变化，但对人脸特征仍然有影响，且增加产品成本，所以人脸识别领域研究人员设计了红外成像设备，来适应人脸模式随光照变化的内差异，从而克服光线影响，提高识别率，但是因图像显示信息非正常彩色模式，所以还是不能满足用户需求。为了提高人脸识别系统的易用性、舒适性和用户的接受程度，同时又要保证生物特征信号的质量，此外还要小巧精致、成本低廉，特征传感器还有许多需要改进的地方。

    活体检测

    为了防止恶意者伪造和窃取他人的人脸特征用于身份认证，人脸识别系统必须具有活体检测功能，即判别向系统提交的人脸特征是否来自有生命的个体。活体人脸检测可以基于头部的移动、呼吸、红眼、眨眼、温度效应、频谱特征等信息。此外，还可以通过人机互动的形式检测生物特征的活体特性；使用多模态生物特征识别系统也可以提高伪造的难度，但成本增加，操作复杂。所以，活体检测技术将是生物人脸识别系统进入高端安全应用的最大瓶颈。

    信号质量

    人脸特征一般是以连续的视频流的形式进行获取。由于有效的人脸特征采集范围总是有限的，再加上人的运动、姿态变化等因素，传输到计算机的特征信号大部分都是不合格的。而高质量的特征信号是进行特征表达和身份识别的基础，低质量的特征信号有可能引起错误接收或错误拒绝，降低系统的实用性和安全性，浪费大量的计算资源在无效的特征信号处理上。

    特征数据库检索

    随着人脸识别技术在人类日常生活中的普及，使用人数的增长必然导致人脸特征数据库的不断扩大。这种规模的扩大不仅仅表现在数据存储量的扩大，还表现在从数据库中搜索某一条记录所耗费时间的增加。例如在一对多的超大规模（如一个城市、一个国家）人脸识别应用中，完成一次识别的时间的长度将会让人无法忍受，并且识别率大大降低。另外作为人脸特征：人的化妆、年龄增长、体态的变化，都会影响和数据库的比对检索结果。

    小结

    目前国内人脸识别厂商都在努力克服技术瓶颈，努力将产品更加简单化、实用化和大众化。

    在人脸识别技术未来的发展设想中，除了进一步提高识别精度、将该技术应用在更为广泛的领域以外，还把人脸识别技术与现代心理学技术、神经学技术及其它生物识别技术相互结合，使计算机不但认识你的脸，还能够分辨你表情的"与众不同"。