人脸识别原理及步骤分析

（一）人脸特征

由于人脸由额头、眼睛、鼻子、嘴巴、下巴等器官组成，这些器官的形状、大小及结构各异，使得人脸外观千差万别。人脸几何特征主要体现在人脸面部的关键部位，如眉毛、眼睛、鼻子、嘴巴等的形状和几何关系。

（1）眉毛厚度及眉毛与眼睛中心之间的垂直距离。

（2）眉毛弧度。

（3）鼻子的垂直位置及宽度。

（4）嘴巴的垂直位置、宽度及上下唇的厚度。

（5）下巴的形状。(www.xing528.com)

（6）鼻尖处的脸宽。

（7）鼻尖与眼睛中间位置的脸宽。

人脸识别是通过分析脸部的唯一形状、模式和位置等特征来辨识个体的。

（二）人脸识别的主要步骤

自动人脸识别系统的基本框架如图6-6-1所示。首先，由摄像机或扫描仪等图像传感器捕获人脸图像，与虹膜、手指/手背静脉血管采集相比，约束少，操作简单。然后对图像进行一些预处理，尽可能地去除或者减小光照、成像系统、外部环境等对待处理图像的干扰，为后续处理提供高质量的图像。再根据人脸检测算法检测图像中是否存在有效人脸，如果有，则给出人脸的位置、大小等状态信息，定位提取人脸图像（人脸检测是非常关键的一步，主要受到光照、噪声、姿态以及遮挡等因素的影响）。接着，提取人脸图像中的特征，如何提取稳定和有效的特征是能否正确识别的关键。最后利用分类器根据提取的特征进行分类识别，识别精度和时间是至关重要的指标，这一过程的核心是选择适当的人脸表征方式和匹配策略。

图6-6-1　人脸识别的主要步骤