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人脸识别技术为G20峰会护航

来源:知识产权报作者:甘文珍 崔丽艳发布时间:2017/3/22 11:12:21

9月4日至5日,二十国集团(G20)领导人第十一次峰会在杭州召开,大会采取了严格的安保措施,其中人脸识别技术更是发挥了重要作用。比如,在重点区域进行动态人脸识别布控,在公共场所、关键通道布置高清摄像头,抓取人员面部数据,与大库数据比对进行黑名单预警。人脸识别等安保措施保障了G20峰会的安全进行。


为了提高安保水平,此次G20峰会特别采用了人脸识别技术强化重点区域如省政府等地的安防布控,以保障会议顺利进行。传统的监控视频数据量巨大,民警需要反复观看、排查,才有可能获取到一些有价值的线索,这种方法不仅容易漏过重要信息,还费时费力。随着技术进步,人脸识别技术的融入可以让民警从繁杂的视频观察中解放出来。通过人脸抓取、大库比对,即可轻松找出目标人员流动路径。


那么,什么是人脸识别技术?人脸识别技术是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术,通常也叫人像识别或面部识别。人脸识别技术一般包括人脸图像采集及检测、人脸图像预处理、人脸图像特征提取以及匹配与识别。本文中,笔者通过对人脸识别国内专利申请进行分析,介绍人脸识别相关技术的发展情况,以期为相关产业发展提供参考。


专利申请增长较快


笔者通过在中国专利文摘数据库检索发现,截至2016年8月31日,我国申请人提交的与人脸识别相关的专利申请有2192件,其IPC分类号主要集中在G06K9和G06T下。国内在人脸识别领域起步较晚,2004年之前关于人脸识别的专利申请量较少;2005年至2009年,专利申请量逐步提高;2010年至2015年,随着智能手机、平板电脑等电子产品的快速发展,与这些电子产品安全相关的人脸识别技术的专利申请量也迅猛增长,2015年,这一领域的专利申请量达到了487件。鉴于2016年提交的部分专利申请尚未公开,2016年显示的申请量数据有所下降。


在人脸识别领域,我国专利申请人主要以企业为主,申请量达到1370件,占比62%;大专院校、事业单位和科研院所的申请量为631件,占比29%;个人提交的专利申请的数量为179件,占比8%。从主要申请人排名来看,苏州福丰科技有限公司排名靠前,申请数量为87件,占比4%;汉王科技股份有限公司、上海交通大学、鸿海精密工业股份有限公司紧随其后,占比分别为3%、1.6%、1.4%。


相关技术发展迅速


传统的人脸识别技术主要是基于可见光图像的人脸识别,例如申请号为CN01106183.9的专利申请,该申请预先建立特定场所访问的人像数据库,通过数字图像采集装置获取访问者的人脸图像,经计算机的视频采集卡将模拟图像转换成数字图像保存在计算机中,同人像数据库的信息进行检索比对,认定人员的身份。但是这种方式有着难以克服的缺陷,尤其是在环境光照发生变化时,识别效果会急剧下降,无法满足实际需要。


解决光照问题的方案有热成像人脸识别和三维图像人脸识别。例如,申请号为CN200910068562.9的专利申请,利用红外热成像装置,采用被动红外成像方法采集256灰度红外人脸图像进行人脸图像识别。申请号为CN201210041332.5的专利申请,利用人脸图像采集装置采集人脸三维图像信息,然后通过比较器将采集到的人脸图像信息与标准人脸图像进行对比以输出对比结果。


但是这两种技术还不成熟,识别效果不尽如人意。近年来迅速发展起来的一种解决方案是基于主动近红外图像的多光源人脸识别技术,它可以克服光线变化的影响,在精度、稳定性和速度方面的整体系统性能超过三维图像人脸识别。例如,申请号为CN201410709389.7的专利申请,通过近红外主动光源结合摄像头采集得到视频图像,保证图像来源的真实性,通过增设表情识别进一步提升人脸识别的安全性和准确性。近年来,异质人脸图像识别取得重要进展,异质人脸图像是指采用照片、素描等不同方式记录的同一客观对象的人脸图像,这是一种基于图像合成的人脸识别技术。申请号为CN201511025575.X的专利申请公开了一种异质三维人脸识别方法,该方法将人脸采集设备采集到的三维人脸数据进行重采样并提取几何特征和纹理特征,根据几何特征和纹理特征的比对结果将两者融合,得到最终的比对识别结果。


目前,人脸识别技术已广泛应用于金融、司法、公安、教育、医疗等领域。随着技术的发展和社会认同度的提高,人脸识别技术将应用在更多的领域。但是,由于人脸特征的相似性和易变性,人脸识别仍然是生物特征识别领域最困难的研究课题之一,国内创新主体如果能在这个领域潜心研究,则有望在国际舞台上占据一席之地。