人脸识别综述与展望

人脸识别综述与展望 1 人脸识别技术概述 近年来，随着计算机技术的迅速发展，人脸自动识别技术得到广泛研究与开发，人脸识别成为近30 年里模式识别和图像处理中最热门的研究主题之一。人脸识别的目的是从人脸图像中抽取人的个性化特征，并以此来识别人的身份。一个简单的自动人脸识别系统，包括以下4 个方面的内容： (1)人脸检测(Detection)：即从各种不同的场景中检测出人脸的存在并确定其位置。 (2)人脸的规范化(Normalization)：校正人脸在尺度、光照和旋转等方面的变化。 (3)人脸表征(Face Representation)：采取某种方式表示检测出人脸和数据库中的已知人脸。 (4)人脸识别(Recognition)：将待识别的人脸与数据库中的已知人脸比较，得出相关信息。 2 人脸识别算法的框架 人脸识别算法描述属于典型的模式识别问题，主要有在线匹配和离线学习两个过程组成，如图1 所示。 图1 一般人脸识别算法框架 在人脸识别中，特征的分类能力、算法复杂度和可实现性是确定特征提 取法需 要考 虑 的因 素 。所提 取特征对 最终 分类结 果 有着决 定性的影 响 。分类器 所能实现的分辨 率 上 限 就 是各类特征间 最大 可区 分度。因 此，人脸识别的实现需 要综合 考 虑 特征选 择 、特征提 取和分类器 设 计。 3 人脸识别的发展历 史 及 分类 人脸识别的研究已经 有相当 长 的历 史 ，它 的发展大 致 可以分为四 个阶 段 ： 第 一阶 段 ：人类最早 的研究工 作 至 少 可追 朔 到二 十 世 纪 五 十 年代 在心 理学方面的研究和六 十 年代 在工 程学方面的研究。 J. S. Bruner 于1954 年写 下了 关于心 理学的The perception of people，Bledsoe 在1964 年就 工 程学写 了Facial Recognition Project Report，国 外 有许 多 学校在研究人脸识别技术[1]，其中有从感 知和心 理学角 度探 索人类识别人脸机理的，如美 国 Texas at Dallas 大 学的Abdi 和Tool 小 组[2、3]，由 Stirling 大 学的Bruce 教 授 和Glasgow 大学的 Burton 教授合作领导的小组等[3]；也有从视觉机理角度进行研究的，如英国的 Graw 小组[4、5]和荷兰 Groningen 大学的 Petkov 小组[6]等。 第二阶段：关于人脸的机器识别研究开始于二十世纪七十年代。 Allen 和 Parke 为代表，主要研究人脸识别所需要的面部特征。研究者用计算机实现了较...