تقنية التعرف على الوجه

تشير تقنية التعرف على الوجوه إلى استخدام تقنية الكمبيوتر للتحليل والمقارنة للتعرف على الوجوه.يعد التعرف على الوجوه مجالًا شائعًا لبحوث تكنولوجيا الكمبيوتر ، بما في ذلك اكتشاف تتبع الوجه ، والضبط التلقائي لتكبير الصورة ، والكشف بالأشعة تحت الحمراء الليلية ، والضبط التلقائي لشدة التعرض والتقنيات الأخرى.

تنتمي تقنية التعرف على الوجوه إلى تقنية التعرف على القياسات الحيوية ، والتي تميز الأفراد عن الخصائص البيولوجية للكائن الحي (تشير عمومًا إلى الشخص).

مقدمة التكنولوجيا

تعتمد تقنية التعرف على الوجوه على ملامح وجه الشخص أو صورة وجه الإدخال أو دفق الفيديو.أولاً ، حدد ما إذا كان هناك وجه بشري.إذا كان هناك وجه بشري ، فسيتم تسميته أيضًا بالموقع والحجم ومعلومات الموقع لكل عضو رئيسي في الوجه.وبناءً على هذه المعلومات ، استخرج كذلك سمات الهوية الموجودة في كل وجه ، ومقارنتها بالوجوه المعروفة للتعرف على هوية كل وجه.

يتضمن المعنى الواسع للتعرف على الوجوه في الواقع العديد من التقنيات ذات الصلة بنظام التعرف على الوجوه المدمج ، بما في ذلك جمع صور الوجه وتحديد موضع الوجه ومنع التعرف على الوجوه والتحقق من الهوية والبحث عن الهوية وما إلى ذلك ؛بينما يشير المعنى الضيق للتعرف على الوجوه تحديدًا إلى تمرير الأشخاص التكنولوجيا أو النظام للتحقق من الوجه أو البحث عن الهوية.

المبدأ الفني

تتكون تقنية التعرف على الوجه من ثلاثة أجزاء:
(1) كشف الوجه

يشير اكتشاف الوجه إلى الحكم على ما إذا كانت هناك صورة وجه في مشهد ديناميكي وخلفية معقدة ، وفصل صورة الوجه.توجد الطرق التالية بشكل عام:

طريقة قالب المرجع

قم أولاً بتصميم واحد أو عدة قوالب قياسية للوجه ، ثم احسب درجة المطابقة بين العينة التي تم جمعها في الاختبار والقالب القياسي ، واستخدم الحد الأدنى لتحديد ما إذا كان هناك وجه ؛

طريقة حكم الوجه

نظرًا لأن الوجوه البشرية لها خصائص توزيع هيكلية معينة ، فإن ما يسمى بطريقة قاعدة الوجه تستخرج هذه الخصائص لإنشاء قواعد مقابلة لتحديد ما إذا كانت عينة الاختبار تحتوي على وجوه بشرية ؛

③ نموذج للتعلم

تتبنى هذه الطريقة طريقة الشبكة العصبية الاصطناعية في التعرف على الأنماط ، أي أن المصنف يتم إنشاؤه عن طريق تعلم مجموعة عينة صورة الوجه ومجموعة عينة الصورة غير الوجهية ؛

④ طريقة نموذج لون البشرة

تعتمد هذه الطريقة على التوزيع المركّز نسبيًا للون بشرة الوجه في مساحة اللون للكشف عنها.

face طريقة الوجه المميزة

تعتبر هذه الطريقة جميع مجموعات الصور السطحية بمثابة مساحة فرعية للصورة السطحية ، وتحكم على ما إذا كانت هناك صورة سطحية بناءً على المسافة بين عينة الاختبار وإسقاطها في الفضاء الجزئي.

من الجدير بالذكر أنه يمكن أيضًا استخدام الطرق الخمس المذكورة أعلاه بشكل شامل في أنظمة الكشف الفعلية.

(2) تتبع الوجه

يشير تتبع الوجه إلى تتبع الهدف الديناميكي للوجه المكتشف.على وجه التحديد ، يتم استخدام طريقة قائمة على النموذج أو مزيج من الحركة والنموذج.بالإضافة إلى ذلك ، يعد استخدام تتبع نموذج لون البشرة أيضًا طريقة بسيطة وفعالة.

(3) مقارنة الوجه

مقارنة الوجه للتحقق من هوية الوجه المكتشف أو البحث عن هدف في مكتبة صور الوجه.هذا يعني في الواقع أن صور الوجوه التي تم أخذ عينات منها تتم مقارنتها بصور وجه المخزون بدورها ، وتم العثور على أفضل كائن مطابق.لذلك ، فإن وصف صورة الوجه يحدد الطريقة والأداء المعينين للتعرف على الوجوه.يتم استخدام طريقتين للوصف بشكل رئيسي: eigenvector وقالب نسيج الوجه:

① طريقة ناقل الميزة

تتمثل الطريقة أولاً في تحديد الحجم والموضع والمسافة والسمات الأخرى لميزات الوجه مثل قزحية العين والأنف وزوايا الفم ، ثم حساب كميات السمات الهندسية ، وتشكل هذه الكميات المميزة متجهًا مميزًا يصف صورة الوجه.

طريقة قالب نمط الوجه

تتمثل الطريقة في تخزين عدد من قوالب صور الوجه القياسية أو قوالب أعضاء صورة الوجه في المكتبة ، وأثناء المقارنة ، تتم مطابقة جميع وحدات البكسل في صورة الوجه التي تم أخذ عينات منها مع جميع القوالب الموجودة في المكتبة باستخدام مقياس الارتباط الطبيعي.بالإضافة إلى ذلك ، هناك طرق تستخدم التعرف على الأنماط لدمج شبكات الارتباط التلقائي أو الميزات والقوالب.

جوهر تقنية التعرف على الوجوه هو في الواقع "التحليل الجزئي لميزات جسم الإنسان" و "خوارزمية التعرف على الرسوم / العصبية."هذه الخوارزمية هي طريقة تستخدم أعضاء مختلفة وأجزاء مميزة من وجه الإنسان.على سبيل المثال ، تتم مقارنة معلمات تحديد الهوية المكونة من بيانات متعددة تتوافق مع العلاقات الهندسية ، والحكم عليها وتأكيدها مع جميع المعلمات الأصلية في قاعدة البيانات.بشكل عام ، وقت الحكم أقل من ثانية واحدة.

عملية الاعتراف

تنقسم بشكل عام إلى ثلاث خطوات:

(1) قم أولاً بإنشاء ملف تعريف وجه للوجه البشري.أي يتم استخدام الكاميرا لتجميع ملفات صور الوجه لوجوه أفراد الوحدة أو التقاط صورهم لتكوين ملفات صور الوجه ، ويتم إنشاء ملفات صور الوجه هذه في أكواد بصمة الوجه وتخزينها.

(2) الحصول على صورة الوجه البشري الحالية.بمعنى ، استخدم الكاميرا لالتقاط صورة وجه الشخص الحالي الذي يدخل ويخرج ، أو التقاط إدخال صورة ، وإنشاء رمز نسيج الوجه من ملف صورة الوجه الحالي.

(3) استخدم كود نسيج الوجه الحالي للمقارنة مع جرد الملفات.هذا هو البحث عن كود نسيج الوجه الحالي ومقارنته مع كود نسيج الوجه في قائمة جرد الملفات.تعمل طريقة "ترميز نسيج الوجه" المذكورة أعلاه وفقًا للسمات الأساسية وبداية وجه الإنسان.يمكن أن يقاوم ترميز نسيج الوجه التغيرات في الضوء ، ولون البشرة ، وشعر الوجه ، وتسريحة الشعر ، والنظارات ، والتعبيرات ، والموقف ، وله موثوقية قوية ، بحيث يمكنه التعرف بدقة على شخص من ملايين الأشخاص.يمكن إتمام عملية التعرف على الوجوه تلقائيًا وبشكل مستمر وفي الوقت الفعلي باستخدام معدات معالجة الصور العادية.