从市场角度浅析人脸识别技术应用与发展现状

　　当我们想起好莱坞大片中扣人心弦的画面时—依靠人脸能轻易识破敌人伪装的镜头，我们为之啧啧称奇。进入二十一世纪后，人脸识别技术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。
　　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，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，比如门禁等应用;而面像识别、人像识别则强调的是像，以确定人像图片中人物的身份为主，比如照片比对等应用。 

　　人脸识别技术阐述 

　　人脸识别技术分为:
　　·人脸检测(Face Detection ):实现人脸自动提取采集，从摄像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。
　　·人脸确认(Face Verification):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。
　　·人脸鉴别(Face Identification):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。 

　　人脸确认与鉴别的使用模式分为两种: 

　　·身份指认(judgment ):计算机需要明确回答某人的身份是或非，给出“Is that he?"、或者“Who ishe?”问题的明确解答，通常用于有限人群的识别，比如门禁等。
　　·身份检索(search ):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，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。
　　了解以上技术后，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，如摄像头和数码相机等。如此看来，检测技术可以进入产业化的发展，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。
　　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。中间的一类目前的方向是网络化。 

　　人脸识别技术的瓶颈问题 

　　说到人脸识别技术，当然在实际应用中也遇到了很多技术的瓶颈，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类内差异，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，在无效的特征信号处理上浪费大量的计算资源。
　　·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的时间的增加。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、都会影响数据库的比对检索结果。
　　发展至今，人脸识别技术也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FRR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.银晨科技就在此基础上推出基于红外线人脸识别的第二代产品，增强技术稳定性和可靠性。
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，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，还能够分辨你的表情，你的“与众不同”。在这一未来设想中，人脸识别技术将主要使用在民用工业中，集成在智能家居、机器人、自动化办公等领域。 

　　人脸识别技术的应用领域及市场前景 

　　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。 

　　我们就公安、机场等专用系统做了针对性的市场调查，用户对该产品表示了浓厚的兴趣。可以预料，随着我们对产品的宣传和市场推广力度的加大，人脸识别系列产品将被相关领域的用户广泛接受，市场容量和发展潜力巨大。 

　　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帐号/密码/数字证书模式(PKI)。美国国家标准和技术研究所(NIS丁)/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、性能价格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。
　　从（表一)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，有望形成年销售额过百亿的市场规模;在未来十年内，则有望形成年销售额过千亿的市场规模。 

　　基于如此巨大的市场前景，谁能在最短的时间内最大限度地突破技术瓶颈，谁将占领更大的市场空间。目前国内人脸识别厂商都在努力将产品更加简单化、实用化、大众化。人脸识别技术对于维护国家安全和社会稳定、打击各类犯罪活动具有十分重大的意义。在新兴的信息安全应用领域，人脸识别技术提供了一种更为安全可靠易用的身份鉴别手段，从而提升了整个网络信息系统的安全性能，有效地遏止各类网络违法犯罪活动。同时，人脸识别技术在传统的安防领域可以便捷的与原有技术实现紧密的结合，大大提升原有系统的智能化程度、安全性及易用性，拓展了原有系统的应用领域，从而促进了传统产业的技术升级。人脸识别系统国内厂商还具备国际厂商所不具备的本土化支持及成本优势，因此在与国际厂商的竞争中，国内企业并不处于劣势，所开发的人脸识别相关产品也完全可以销往全球各地，占领可观的市场份额。 

　　近几年的发展，越来越多的厂商加入到人脸识别行业的市场竞争中，也加快了安防行业市场的进一步成熟，各厂商都为了共同的目标在努力开发市场。经济危机的到来，使得本来研发成本相对较高的厂商，都或多或少的感觉到了绩效的压力。因此，目前在人脸识别市场面临的最大挑战不是技术的升级改进，而是有效利用有限的资源，开发消费需求、触发消费热情、加深服务意识、扩展产品业务、严格质量管理、调整经营形式、真正促进市场繁荣有序发展。