現(xiàn)在，市場(chǎng)上的人臉識(shí)別產(chǎn)品已經(jīng)在通關(guān)、金融、電信、公證等需要人證一致的場(chǎng)景下，實(shí)現(xiàn)了良好的檢測(cè)效果。在交通、公安、樓宇、社區(qū)等領(lǐng)域的應(yīng)用，也正在逐步發(fā)展當(dāng)中。

目前，安防系統(tǒng)中人臉識(shí)別系統(tǒng)一般指基于對(duì)監(jiān)控視頻內(nèi)的動(dòng)態(tài)的人臉進(jìn)行檢測(cè)、識(shí)別、報(bào)警、查詢的系統(tǒng)。而人臉識(shí)別系統(tǒng)主要包含人臉圖像采集、預(yù)處理、特征提取、匹配識(shí)別這幾個(gè)過程，現(xiàn)有的人臉識(shí)別技術(shù)主要基于對(duì)可見光圖像的人臉識(shí)別。

由于其自身的基礎(chǔ)技術(shù)條件，和對(duì)具體場(chǎng)景的表現(xiàn)優(yōu)化，各類人臉識(shí)別產(chǎn)品會(huì)體現(xiàn)出不同的應(yīng)用效果和差異。此次評(píng)測(cè)的“慕顏”是一款高性能、高可靠性的人臉識(shí)別產(chǎn)品。該網(wǎng)端產(chǎn)品由人臉識(shí)別終端、人形道閘和客戶端管理系統(tǒng)組成，通過出入口的身份證信息采集，實(shí)時(shí)人臉抓拍和人證比對(duì)，保證用戶快速、高效通行。此次評(píng)測(cè)從華夏智信“慕顏”的識(shí)別角度、臉部識(shí)別效率、逆暗光環(huán)境、多人過閘、多人識(shí)別、安全測(cè)試等方面出發(fā)，力求客觀地還原該款產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)。

測(cè)試場(chǎng)合及配合設(shè)備

華夏智信“慕顏”，中安網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室，三腳架，相機(jī)，照度計(jì)，手持云臺(tái)，輔助道具，PC，PS軟件等。

開箱及外觀

開箱

陳列

整機(jī)的包裝中包括：

1. 慕顏本體

2. 六角形底座

3. 底座墊片

4. 電源

5. 固定環(huán)

硬件方面，慕顏具有經(jīng)典的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及外觀，配備了8寸高清顯示屏，并且這塊屏幕的下方預(yù)留有廣告位，可以進(jìn)行增值廣告的播放。同時(shí)，慕顏支持主流的各類接口，如下圖所示：

角度調(diào)整

垂直調(diào)整

水平調(diào)整

經(jīng)試驗(yàn)得出，終端向上可動(dòng)范圍最大，上揚(yáng)角度可在0-80°之間變化;產(chǎn)品向下可動(dòng)范圍次之，在0-25°之間變化;產(chǎn)品水平方向活動(dòng)相對(duì)受限，效果如圖所示，在0-20°的范圍內(nèi)可變。

快速部署

本次測(cè)試主要使用該款終端的單機(jī)功能，開機(jī)后系統(tǒng)直接進(jìn)入人臉識(shí)別頁面，此時(shí)連續(xù)點(diǎn)擊屏幕右上方四次可進(jìn)入人臉識(shí)別設(shè)置頁面。在頁面的最下方，可以選擇進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)人臉登記步驟。

測(cè)試人員面對(duì)鏡頭正視前方，拍攝一張照片用于后續(xù)的人臉識(shí)別測(cè)試，隨后按照系統(tǒng)指示填入相關(guān)信息，保存提交后系統(tǒng)顯示登記成功。

單機(jī)模式現(xiàn)場(chǎng)登記過程非常簡(jiǎn)便易行。不過如果要進(jìn)行批量導(dǎo)入，只能選擇文本預(yù)錄入或批量導(dǎo)入功能，目前兩功能相互獨(dú)立，文本預(yù)錄入功能可實(shí)現(xiàn)excel表格批量導(dǎo)入人物信息，批量導(dǎo)入功能可實(shí)現(xiàn)批量導(dǎo)入圖片。

完成人臉登記步驟后即可進(jìn)入具體測(cè)試階段：

測(cè)試項(xiàng)目

極限識(shí)別角度

向上

向下

向左

向右

gif圖片記錄反映了隨著各方向識(shí)別角度不斷變大，終端可以正確識(shí)別人臉的極限角度。

最終結(jié)果顯示，終端的垂直方向識(shí)別極限角度約50°，水平方向約30°。

面部識(shí)別效率

為測(cè)試面部被遮擋情況下的識(shí)別效果，測(cè)試人員分別模擬了佩戴口罩、帽子、墨鏡、圍巾的情況來進(jìn)行識(shí)別測(cè)試。

當(dāng)測(cè)試人員佩戴帽子及墨鏡遮擋上半部分人臉時(shí)，終端只要檢測(cè)到人員的雙眼特征，則有很大的識(shí)別成功率。需要說明的是，只要測(cè)試人員遮擋住下半部臉，終端均顯示識(shí)別失敗，唯有在嘴部暴露的情況下終端才能正常識(shí)別。

逆光和暗光環(huán)境表現(xiàn)

低照度環(huán)境下，表現(xiàn)良好，識(shí)別所最小需光照強(qiáng)度約10LUX，約等于傍晚6時(shí)自然光強(qiáng)度。

在低于此極值情況下，則需開啟紅外探測(cè)補(bǔ)光策略。

紅外體感

逆光場(chǎng)景中，晴天情況下中午的自然光強(qiáng)度在7000LUX左右，以此作為最強(qiáng)光照情況進(jìn)行測(cè)試，慕顏也能夠順利進(jìn)行人臉識(shí)別動(dòng)作。

在室內(nèi)使用時(shí)，光照變化從幾十到幾百勒克斯不等，慕顏可以準(zhǔn)確快速地完成人臉識(shí)別。

因此，可以看出，慕顏對(duì)于不同光照情況的適應(yīng)良好，可被應(yīng)用在各種室內(nèi)景當(dāng)中。

多人過閘無感通行

多人過閘

多人過閘第一組測(cè)試為模擬正常的人臉打卡場(chǎng)景，測(cè)試人員在路過終端時(shí)停止，并且將上半身轉(zhuǎn)向終端，以便留給終端足夠時(shí)間進(jìn)行識(shí)別檢索。

通過gif圖可以看到，此情景下慕顏能夠進(jìn)行進(jìn)行快速準(zhǔn)確的識(shí)別。

無感通行

第二組測(cè)試中，安排測(cè)試人員在路過終端時(shí)不停頓，且只將面部轉(zhuǎn)向終端;此測(cè)試模擬多人連續(xù)快速打卡過閘場(chǎng)景，對(duì)響應(yīng)時(shí)間要求更高，慕顏仍然可以在短時(shí)間內(nèi)做到正確識(shí)別。

在連續(xù)識(shí)別測(cè)試中， 人臉識(shí)別速度平均值約30ms，最快識(shí)別速度小于10ms。評(píng)測(cè)所用的影像設(shè)備連拍速度是每秒10張，單張耗時(shí)1/10s，以從gif圖中看出，只要人臉出現(xiàn)在識(shí)別范圍內(nèi)，慕顏可以達(dá)到10ms-30ms內(nèi)完成人臉識(shí)別，實(shí)現(xiàn)了無感通行。

多人臉識(shí)別

多人同時(shí)出現(xiàn)的情況下，終端會(huì)選擇畫面中所占面積較大的人臉進(jìn)行識(shí)別，即多個(gè)人臉同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，終端會(huì)選擇距離最近的人臉進(jìn)行識(shí)別，但無法同時(shí)對(duì)所有出現(xiàn)在畫面中的人臉進(jìn)行檢測(cè)識(shí)別。

活體檢測(cè)算法安全性

安全性測(cè)試中采用了真人照片欺騙測(cè)試，真人視頻欺騙測(cè)試來測(cè)試終端的安全性。

照片測(cè)試選擇使用近期彩色證件照，保證五官清晰;而視頻測(cè)試使用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下錄制的人臉局部短視頻進(jìn)行，保證環(huán)境相似性。

慕顏對(duì)活體檢測(cè)算法的支持極大的提升了人臉識(shí)別對(duì)于惡意欺騙的防范能力，使應(yīng)用安全性得到了保障。安全性測(cè)試中，照片欺騙全部失敗;而視頻欺騙測(cè)試中，有極小概率出現(xiàn)成功識(shí)別的個(gè)例;現(xiàn)場(chǎng)錄制人臉視頻進(jìn)行欺騙原則上是為測(cè)試終端性能而設(shè)置，在實(shí)際情況中需要以高清設(shè)備錄制，并且需要花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行嘗試，并不是一種可行的破防手段，因此使用時(shí)無需抱有此方面的安全顧慮。

評(píng)測(cè)總結(jié)

人臉識(shí)別對(duì)場(chǎng)景要求非常強(qiáng)，產(chǎn)品能否滿足實(shí)際使用的需求，核心并不只在于算法本身，還在于對(duì)場(chǎng)景的深耕。算法水平對(duì)于識(shí)別率的有力證明，也僅僅是停留在訓(xùn)練集與測(cè)試集之間，是存在于實(shí)驗(yàn)室的“理論數(shù)值”。

在現(xiàn)實(shí)生活中，人臉識(shí)別的獲取過程有大量不可控因素，光的方向、強(qiáng)度，胡須、發(fā)型的變化，甚至表情，都會(huì)影響識(shí)別效果。因此，為了準(zhǔn)確識(shí)別，需要針對(duì)場(chǎng)景的不同特點(diǎn)收集大量場(chǎng)景數(shù)據(jù)，不斷調(diào)試參數(shù)、組合算法、方法，甚至使用外圍硬件輔助以提升效果，不斷迭代以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。

慕顏能適應(yīng)90%以上室內(nèi)外環(huán)境的應(yīng)用，且在實(shí)際應(yīng)用中具有高于99.9%的識(shí)別率，毫秒級(jí)快速識(shí)別，支持活體檢測(cè)，抗逆光等特性。本地1:N比對(duì)，聯(lián)網(wǎng)人證比對(duì)，實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)等功能使得慕顏適用于各類場(chǎng)所。同時(shí)，通過對(duì)算法、數(shù)據(jù)庫、驅(qū)動(dòng)的整合封裝，以及支持SDK二次開發(fā)，使得其能夠成為面向客戶開放的硬件平臺(tái)。

優(yōu)點(diǎn)總結(jié)

接口豐富，能夠滿足主流類型的接口需求;

國內(nèi)頂尖工業(yè)設(shè)計(jì)，采用鋁合金材質(zhì)，噴砂氧化制造工藝;

部署安裝簡(jiǎn)易，應(yīng)用程序功能完善;

支持SDK二次開發(fā);

支持5000到10000本地人臉庫識(shí)別，識(shí)別速度毫秒級(jí);

人臉識(shí)別準(zhǔn)確率》99.9%;

屏幕下方預(yù)留空間，可進(jìn)行增值廣告信息顯示;

支持人證比對(duì)功能，需外接讀卡器配合;

支持對(duì)人臉識(shí)別的閾值和質(zhì)量評(píng)分進(jìn)行自定義調(diào)整。

提升空間

硬件：面板垂直方向關(guān)節(jié)處的輪齒非常細(xì)小，從而可以精確地進(jìn)行角度調(diào)節(jié);水平方向的輪齒較大，無法對(duì)角度進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，在安裝和進(jìn)行角度調(diào)節(jié)時(shí)存在一些不便。

硬件：未設(shè)計(jì)物理開關(guān)，軟件工作邏輯為通電直接進(jìn)入系統(tǒng)或人臉識(shí)別APP。在大量部署情況下，無法批量啟停設(shè)備，需要對(duì)終端逐個(gè)上電/斷電。

軟件：照片導(dǎo)入和批量導(dǎo)入功能邏輯類似，且使用批量導(dǎo)入與照片導(dǎo)入功能時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)掃描外接設(shè)備中所有圖片以供選擇導(dǎo)入的方式篩選圖片不夠便捷，建議添加以文件管理器的方式對(duì)外部設(shè)備內(nèi)容進(jìn)行管理。

軟件：可以加入批量導(dǎo)入和文本預(yù)錄入關(guān)聯(lián)的設(shè)計(jì)，即進(jìn)行文本預(yù)錄入后，批量導(dǎo)入圖片時(shí)可從已錄入的文字信息內(nèi)進(jìn)行選擇和匹配，從而更快地完整個(gè)人信息。

附錄

產(chǎn)品規(guī)格

人臉識(shí)別技術(shù)原理

人臉識(shí)別系統(tǒng)主要包括四個(gè)組成部分，分別為：人臉圖像采集及檢測(cè)、人臉圖像預(yù)處理、人臉圖像特征提取以及匹配與識(shí)別。

1. 人臉圖像采集：不同的人臉圖像都能通過攝像鏡頭采集下來，比如靜態(tài)圖像、動(dòng)態(tài)圖像、不同的位置、不同表情等方面都可以得到很好的采集。當(dāng)用戶在采集設(shè)備的拍攝范圍內(nèi)時(shí)，采集設(shè)備會(huì)自動(dòng)搜索并拍攝用戶的人臉圖像。

人臉檢測(cè)：人臉檢測(cè)在實(shí)際中主要用于人臉識(shí)別的預(yù)處理，即在圖像中準(zhǔn)確標(biāo)定出人臉的位置和大小。人臉圖像中包含的模式特征十分豐富，如直方圖特征、顏色特征、模板特征、結(jié)構(gòu)特征及Haar特征等。人臉檢測(cè)就是把這其中有用的信息挑出來，并利用這些特征實(shí)現(xiàn)人臉檢測(cè)。

2. 人臉圖像預(yù)處理：對(duì)于人臉的圖像預(yù)處理是基于人臉檢測(cè)結(jié)果，對(duì)圖像進(jìn)行處理并最終服務(wù)于特征提取的過程。系統(tǒng)獲取的原始圖像由于受到各種條件的限制和隨機(jī) 干擾，往往不能直接使用，必須在圖像處理的早期階段對(duì)它進(jìn)行灰度校正、噪聲過濾等圖像預(yù)處理。對(duì)于人臉圖像而言，其預(yù)處理過程主要包括人臉圖像的光線補(bǔ) 償、灰度變換、直方圖均衡化、歸一化、幾何校正、濾波以及銳化等。

3. 人臉圖像特征提取：人臉識(shí)別系統(tǒng)可使用的特征通常分為視覺特征、像素統(tǒng)計(jì)特征、人臉圖像變換系數(shù)特征、人臉圖像代數(shù) 特征等。人臉特征提取就是針對(duì)人臉的某些特征進(jìn)行的。人臉特征提取，也稱人臉表征，它是對(duì)人臉進(jìn)行特征建模的過程。人臉特征提取的方法歸納起來分為兩大 類：一種是基于知識(shí)的表征方法;另外一種是基于代數(shù)特征或統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)的表征方法。

基于知識(shí)的表征方法主要是根據(jù)人臉器官的形狀描述以及他們之間的距離特性來獲得有助于人臉分類的特征數(shù)據(jù)，其特征分 量通常包括特征點(diǎn)間的歐氏距離、曲率和角度等。人臉由眼睛、鼻子、嘴、下巴等局部構(gòu)成，對(duì)這些局部和它們之間結(jié)構(gòu)關(guān)系的幾何描述，可作為識(shí)別人臉的重要特 征，這些特征被稱為幾何特征。基于知識(shí)的人臉表征主要包括基于幾何特征的方法和模板匹配法。

人臉圖像匹配與識(shí)別：提取的人臉圖像的特征數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的特征模板進(jìn)行搜索匹配，通過設(shè)定一個(gè)閾值，當(dāng)相似度超過這一閾值，則把匹配得到的結(jié)果輸 出。人臉識(shí)別就是將待識(shí)別的人臉特征與已得到的人臉特征模板進(jìn)行比較，根據(jù)相似程度對(duì)人臉的身份信息進(jìn)行判斷。這一過程又分為兩類：一類是確認(rèn)，是一對(duì)一 進(jìn)行圖像比較的過程，另一類是辨認(rèn)，是一對(duì)多進(jìn)行圖像匹配對(duì)比的過程。

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