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    經過十多年的技術發展和應用市場培育，當今生物識別技術已經在諸多應用領域規?；瘧?。就中國市場而言，生物識別技術的應用，過去還主要是以其分之技術之一的指紋識別技術為主體，在中國市場，指紋識別的應用占據了絕大部分市場份額（根據2007年的數據，中國生物識別市場，指紋識別應用占據的市場份額超過90%）。這與全球生物識別技術應用的大趨勢有較大差距。不過，我們也欣喜的看到，一些新技術，如人臉識別技術，在中國市場的應用，近一兩年的發展也非常迅猛，其市場潛力不可低估。本文將從技術和應用角度，對生物識別技術目前的兩個發展速度最為顯著的分支：人臉識別，以及多重生物識別，分別進行論述。

    人臉識別技術

    就全球市場而論，人臉識別是僅次于指紋識別的、應用規模第二大的生物識別技術。通常，人臉識別技術主要應用于如下三大領域，在這些應用領域，人臉識別具有獨特的優勢：

    1）大型檔案管理系統，如駕駛執照和護照管理系統；

    2）根據黑名單，通過攝像監控網絡自動監控目標人物；

    3）門禁系統。

    事實上，人臉識別在個人使用、商業和政府應用中都具有巨大潛力。這項技術還在不斷進步和發展中，其應用越來越普及。就目前的技術和產品水平，人臉識別系統已經完全能夠以客戶可接收的成本水平，順利實施和應用。

    人臉識別技術的原理

    簡單說，人臉識別技術就是要計算機先記錄人臉的特征(無論是現場采集還是從照片采集)，然后在使用時(再次現場采集人臉圖像，或提交照片)能自動準確地辨認出是否同一人。

    和其他生物識別技術一樣，人臉識別系統也是先產生人臉的特征模板并存儲在數據庫中。這些模板將被用于與提交來要求比對的模板進行一一匹配對比，通常，當某兩個模板進行比對時，如果相似程度超過系統預先設定的閥值，系統就認為比對成功--這兩個模板來自同一個人。

    人臉識別技術原理也有不同的種類，包括基于人臉五官結構的識別，基于皮膚質地分析的識別，甚至基于人臉溫度模式的識別。最新的技術采用了人臉三維圖像建立模板--有從人臉二維圖像自動生成三維圖像建模的技術，也有真正以三維方式采集面部、頭部圖像建模的技術。

    當然，這些技術的共同點是，它們都是建立在人臉圖像信息基礎上。除了這個共同的起點，它們的區別非常大。

    正因為人臉識別依賴于攝像/照片的圖像信息，所以可以理解圖像質量對系統準確性的影響有多大?，F場采集人臉圖像的質量受許多因素影響：環境光線，攝像機圖像分辨率，鏡頭的焦距和景深參數，目標人臉的移動速度以及其他諸多因素。

    除了圖像質量外，影響人臉識別系統可靠性和準確率的第二大因素就是識別算法本身的技術水平。

    "攝像機和掃描器好比眼睛，但識別算法卻是人臉識別系統的大腦"，多種生物識別技術核心算法供應商，NeurotechnologyLtd（神網科技公司）CEO奧吉曼塔斯(AlgimantasMalickas)說，"沒有高質量的算法，一個人臉識別系統就談不上可靠性。而對于生物識別應用而言，系統可靠性無疑是客戶最重要的考慮因素。"

    人為因素也是影響人臉識別技術準確性的重要因素。例如攝像機的使用方法、照明條件及目標人臉上陰影的變化等，都可能使人臉識別算法的性能大打折扣。算法供應商們一直在想辦法減少這些人為因素的不良影響，為此也開發了不少創新方法和技術。在特定的應用中如何確保選擇到合適的攝像頭和算法也很講究。不同的應用需要不同的技術，市場上眾多的攝像頭產品和人臉識別算法，并非都具有同樣的品質。

    生物識別技術的選擇與應用環境密切相關

    在考慮如何選擇某一種生物識別技術時，有許多因素都很重要，而其中有些因素并非人所共知。

    生物識別技術顧問咨詢和方案供應商，美國富爾克拉姆生物識別(FulcrumBiometrics)公司CEO肯·諾斯卡(KenNosker,)說："經常有人問我，哪種生物識別技術最好？為什么有人選擇人臉識別，而不是指紋識別或虹膜識別？我告訴他們各種生物識別技術都有其特定的應用目的和針對性。所以我們的問題應該換成：’什么時候我應該選擇人臉識別技術，而非指紋識別和虹膜識別？’在選擇一項具體技術的時，要考慮每個應用場景的獨特要求，諸如識別準確率、價格、系統易用性等等"

    按照諾斯卡的說法，生物識別技術的選擇問題，與應用環境密切相關。例如，指紋識別不能實現非接觸式的數據采集，而人臉識別就可以。所以，指紋識別明顯不適用于自動監控系統，因為被監控對象不會主動配合去完成指紋采集。但另一方面，在刑事偵查中指紋識別又可大派用場，因為在犯罪現場大多會找到嫌疑人的殘留指紋，卻很難找到嫌疑人的"殘留"視像信息。虹膜識別通常需要很高分辨率的采集鏡頭，并且需要使用者雙眼準確定位采集到高質量圖像，才能保證系統的可靠性。因為虹膜特征采集的難度，所以普通的數據庫如駕駛執照和護照系統數據庫中，存儲虹膜特征模板的比較罕見。

    諾斯卡說，基于計算機的自動生物識別系統應該主要用在解決安全問題，或幫助我們提高工作效率。就人臉識別技術而言，它有許多特別適合的應用場景。

    通常大多數人臉識別系統都要求用戶在使用時眼睛直視采集鏡頭，但一些新的技術產品，例如NeurotechnologyLtd（神網科技公司）的VeriLookSurveillanceSDK產品，卻可以自動從高分辨率的數字監控攝像頭中采集和識別目標人臉。這些監控鏡頭可能安裝在機場、商店、街道或任何其他環境，VeriLook技術可以用"被動方式"采集人臉圖像--即無須監控對象眼睛直視鏡頭。

    "因為非接觸式的數據采集方式，人臉識別技術特別適用于那些不大需要使用者配合的應用系統，"諾斯卡解釋道，"這就是所謂的被動式或無合作生物識別應用，對于這一類的應用，人臉識別特別適合。"例如那些使用VeriLookSurveillanceSDK產品構建的系統，可以在數字監控鏡頭提供的實時視頻圖像中，自動捕捉和采集人臉圖像，并與系統黑名單數據庫中的人臉進行比對，實現真正的自動智能目標監控。

    人臉識別技術的典型應用

    人臉識別的應用非常廣泛。準確地識別出一幅人臉圖像固然意義重大，而在一個數據庫中通過快速自動的檢查比對，發現某幅人臉圖像與數據庫中所有模板都不匹配，同樣很有價值。諾斯卡舉了兩個例子來說明人臉識別技術的這兩種不同用途。

    例子1：門禁控制

    本系統中，壁掛式的人臉識別門禁設備包括了攝像頭、鍵盤以及射頻卡閱讀器。該設備由公司人力資源或行政部門的電腦所控制。公司員工的人臉圖像都已預先登錄在系統中，并且發給每人射頻卡方式的員工卡。員工想進入公司大樓或內部的每個房間時，需要站在壁掛設備面前眼望鏡頭，并將員工卡放在讀卡器前。系統根據員工卡號找出預存的員工人臉模板，并與持卡者現場的人臉圖像進行比對，比對過程既可在設備上進行，也可在遠程的電腦服務器上進行。公司的安保和人力資源管理部門不僅可以知道進入大樓或房間的授權員工之號碼，而且知道準備持卡進入者正是該員工卡的合法擁有者。

    例子2：安全檢查站應用

    本系統中使用多臺高質量攝像頭，安裝在機場安檢處（或大型體育場、政府建筑、大商場安檢處）。所有的攝像頭采集圖像都被送到監控室，圖像中的人臉被系統自動抓取出來，并在高速運行的服務器中，與監控黑名單上的目標人臉進行比對。每個乘客踏入安檢門口走過通道時，攝像機都會拍下其圖像，計算機會快速從這些圖像中抓取人臉圖片，并與黑名單中人臉模板進行高速比對。絕大多數情況下它們都不會與黑名單中模板相匹配，乘客將順利過關。極少數情況下，系統抓取到的人臉與黑名單中某個模板有些相似，系統將給出提示，安檢人員將會立即重點檢查該乘客。甚至，系統發現與黑名單中模板高度匹配的人臉圖像，這時安檢人員和警方將立即采取行動。

    在上述兩個應用中，攝像頭都是以比較自然的方式采集人臉圖像，不需要或僅需要用戶作很少配合。攝像頭將圖像傳送到服務器中進行比對，系統根據預先設定的匹配閥值，或操作人員人工確定的判斷標準，來確定比對的結果。兩個例子中，計算機自動快速完成的工作，都是我們人類難以做到的。另外，從上述兩個例子中我們也可看到，雖然也可以使用其他的生物識別技術，但是因為系統運作的自然順暢要求，業主的偏好，以及應用場景的特點，人臉識別技術成為其最佳選擇。

    人臉識別的市場機會

    諾斯卡相信在當今的人臉識別應用市場，系統集成商的商業機會非常大。其中一個很有潛力的應用領域是應用于各類自助服務終端，例如銀行業務自助服務柜員機（存款、取款），以及某些醫療服務的自助申請（如跟蹤糖尿病患者的體檢記錄）等。

    富爾克拉姆生物識別公司的客戶之一，大金公司（DakimInc.），使用VeriLook人臉識別軟件開發包，開發了一套基于自助服務終端的認知能力訓練系統（CognitiveFitnessSystem），用來幫助保持老年人及老年癡呆癥患者的思維活動。這套系統名為[m]Power，該系統的使用者通過人臉識別來登錄，登錄后系統會叫出使用者的姓名，同他們打招呼，還可以跟蹤每個使用者的記憶游戲和思維測驗的進度。在[m]Power系統中集成人臉識別技術，既簡單代價又低，因為在自助服務終端上已經具備了電腦、觸摸屏、以及集成在顯示器上的攝像頭等硬件資源。

    諾斯卡說："關于人臉識別技術，我們公司收到最多的客戶查詢，都同如何與視頻監控錄像（DVR）系統的集成應用相關。令人遺憾的是，因為各種DVR系統的巨大差異，以及DVR系統技術的所有權屬問題，人臉識別技術迄今還很少與DVR系統進行集成應用。為了安全，許多企業和機構在DVR系統上大量投資，但遺憾的是DVR系統采集的圖像，卻未能由電腦自動分析處理，而需要人工來監視。安全系統方案供應商們應該在尋找諸如人臉識別技術之類的自動處理方案上下大功夫，開發新的DVR方案，既可以用來開拓新市場，也可以服務眾多的現有客戶，為他們的老系統進行升級，從而為安全系統供應商帶來新的銷售。"

    諾斯卡認為，家庭應用也是人臉識別技術的一個尚未開啟的潛力市場。目前。家庭使用的指紋識別產品有很多，但人臉識別產品卻鮮見。人臉識別門禁設備在家庭的應用，既簡單易行又便宜，潛力很大。