人脸识别技术的10大难题，是否已被攻克？- 大数跨境

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人脸识别技术的10大难题，是否已被攻克？

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2020-03-03

导读：01光照问题光照变化是影响人脸识别性能的最关键因素，对该问题的解决程度关系着人脸识别实用化进程的成败。

光照问题

光照变化是影响人脸识别性能的最关键因素，对该问题的解决程度关系着人脸识别实用化进程的成败。由于人脸的3D结构，光照投射出的阴影，会加强或减弱原有的人脸特征。尤其是在夜晚，由于光线不足造成的面部阴影会导致识别率的急剧下降，使得系统难以满足实用要求。

同时，理论和实验还证明同一个体因光照不同引起的差异，大于同一光照下不同个体之间的差异。光照问题是机器视觉中的老问题，在人脸识别中的表现尤为明显。解决光照问题的方案有三维图像人脸识别和热成像人脸识别。但这两种技术还远不成熟，识别效果不尽人意。

WZY-D2

人脸识别红外测温机

WZY-D2人脸识别红外测温机采用高性能、高可靠性、高稳定性嵌入式Linux系统，可在复杂的光环境中秒识别，活体四目，摄像头1092X1080 pixels、支持AEC/增益/白平衡，红外和RGB双补光，无畏强光、逆光和黑暗复杂光环境。

姿态问题

人脸识别主要依据人的面部表象特征来进行，如何识别由姿态引起的面部变化就成了该技术的难点之一。姿态问题涉及头部在三维垂直坐标系中绕三个轴的旋转造成的面部变化，其中垂直于图像平面的两个方向的深度旋转会造成面部信息的部分缺失。使得姿态问题成为人脸识别的一个技术难题。

针对姿态的研究相对比较的少，目前多数的人脸识别算法主要针对正面、准正面人脸图像，当发生俯仰或者左右侧而比较厉害的情况下，人脸识别算法的识别率也将会急剧下降。

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人脸识别红外测温机

WZY-D2人脸识别红外测温机能自主学习，视场角95.8，在不断收集人脸图后进行比对，建构人脸三维模型存入库，目前人脸侧幅15°以内，基本可识别。

表情问题

面部幅度较大的哭、笑、愤怒等表情变化同样影像着面部识别的准确率。现有的技术对这些方面处理得还不错，论是张嘴还是做一些夸张的表情，计算机都可以通过三维建模和姿态表情校正的方法把它纠正出来。

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人脸识别红外测温机

WZY-D2人脸识别红外测温机CPU采用双核ARM Cortex-A7，同时支持1：1及1：N，多项算法模型更新，独立离线版SDK，拥有人脸检测、人脸对比、人证比对、人脸跟踪等功能，不畏惧面部表情变化。

遮挡问题

对于非配合情况下的人脸图像采集，遮挡问题是一个非常严重的问题。特别是在监控环境下，往往被监控对象都会带着眼镜、帽子等饰物，使得被采集出来的人脸图像有可能不完整，从而影响了后面的特征提取与识别，甚至会导致人脸检测算法的失效。

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人脸识别红外测温机

WZY-D2人脸识别红外测温机基于PCA或平均脸的分析检测方法，对于人脸的位置、姿势、发色和肤色RGB样本数据等十分敏感，经过不断的采集人脸比对，进行建模匹配，最终达到戴眼镜、口罩、帽子等亦可识别，并且支持人脸识别白名单通行、黑名单预警、人过留影等功能。

年龄变化

随着年龄的变化，一个人从少年变成青年，变成老年，他的容貌可能会发生比较大的变化，从而导致识别率的下降。对于不同的年龄段，人脸识别算法的识别率也不同。

这个问题最直接的例子就是身份证照片的识别，在我国身份证的有效期一般都是20年，这20年间每个人的容貌必然会发生相当大的变化，所有在识别上也同样存在很大的问题。

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人脸识别红外测温机

青少年的样貌在未成年前变化比较大，WZY-D2人脸识别红外测温机在不断采集人脸比对，根据最初录入的人脸以及每日进出门禁采集的人脸比对，不断更新人脸变化，避免出现容貌变化而识别不了的情况。

人脸相似性

不同个体之间的区别不大，所有的人脸的结构都相似，甚至人脸器官的结构外形都很相似。这样的特点对于利用人脸进行定位是有利的，但是对于利用人脸区分人类个体是不利的。

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人脸识别红外测温机

双胞胎、多胞胎的容貌十分相似，甚至有些双胞胎父母都难以快速认出谁是谁，但WZY-D2人脸识别红外测温机拥有先进的计算机算法，能检测人脸性别、年龄等属性特征，根据人脸特征中的细微差别去区分图像。

动态识别

非配合性人脸识别的情况下，运动导致面部图像模糊或摄像头对焦不正确都会严重影响面部识别的成功率。在地铁、高速公路卡口、车站卡口、超市反扒、边检等安保和监控识别的使用中，这种困难明显突出。

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人脸识别红外测温机

此外，内接高精度红外体温检测模块，实现非接触式自助测量人体体温，体温异常语音报警，并阻断通行，后台PC系统集中管理体温、访客、白名单等通行记录，数据实时可追溯。

人脸防伪

伪造人脸图像进行识别的主流欺骗手段是建立一个三维模型，或者是一些表情的嫁接。随着人脸防伪技术的完善、3D面部识别技术、摄像头等智能计算视觉技术的引入，伪造面部图像进行识别的成功率会大大降低。

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WZY-D2人脸识别红外测温机支持活体防伪功能，防照片、视频等欺骗。支持RGB\IR活体检测，预防恶意攻击。能处理活体与非活体的差异：1. 颜色纹理，2. 非刚性运动变形，3. 材料（皮肤，纸质，镜面），4. 图像or视频质量。

图像质量问题

人脸图像的来源可能多种多样，由于采集设备的不同，得到的人脸图像质量也不一样，特别是对于那些低分辨率、噪声大、质量差的人脸图像(如手机摄像头拍摄的人脸图片、远程监控拍摄的图片等)如何进行有效地人脸识别是个需要关注的问题。

同样的，对于高分辨图像对人脸识别算法的影响也需要进一步的研究。现在，我们在人脸识别时，一般采用的都是相同尺寸，清晰度很接近的人脸图片，所以图像质量问题基本可以解决，但是面对现实中更加复杂的问题，还需要继续优化处理。

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人脸识别红外测温机

WZY-D2人脸识别红外测温机算法能够与拥有160万张面部照片的数据库作对比，图像分辨率1092X1080 pixels，能同时检测跟踪5个人。

样本缺乏

基于统计学习的人脸识别算法是目前人脸识别领域中的主流算法，但是统计学习方法需要大量的训练。由于人脸图像在高维空间中的分布是一个不规则的流形分布，能得到的样本只是对人脸图像空间中的一个极小部分的采样，如何解决小样本下的统计学习问题有待进一步的研究。

此外，现在参与训练的人脸图像库基本都是外国人的图像，有关中国人、亚洲人的人脸图像库少之又少，给训练人脸识别模型增加了难度。

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人脸识别红外测温机

WZY-D2采用脱机人脸识别技术，可识别黄白黑等多个人种。

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