高光譜相機(jī)在人臉識(shí)別領(lǐng)域的應(yīng)用

人臉識(shí)別技術(shù)近年來(lái)得到了快速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于安全監(jiān)控、移動(dòng)支付、邊境檢查等領(lǐng)域。然而，AI等技術(shù)的發(fā)展對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)提出了很大的挑戰(zhàn)，真假難辨。本文高光譜相機(jī)在人臉識(shí)別領(lǐng)域的應(yīng)用。

人臉識(shí)別技術(shù)與高光譜

人臉識(shí)別技術(shù)是基于人的面部特征，對(duì)輸入的人臉圖像或者視頻判斷人臉位置、大小和五官等信息，同時(shí)提取面部特征，完成身份識(shí)別的判定工作。人臉識(shí)別涉及到的領(lǐng)域十分廣泛，包括生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、軍用、模式識(shí)別等領(lǐng)域，作為生物特征識(shí)別技術(shù)的一部分，有著舉足輕重的作用。

人臉識(shí)別技術(shù)最早出現(xiàn)在19世紀(jì)末期，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步、各領(lǐng)域的極大需求以及模式識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，人臉識(shí)別技術(shù)的發(fā)展受到越來(lái)越多人的重視，成為現(xiàn)在模式識(shí)別方向和計(jì)算機(jī)行業(yè)的一個(gè)熱門(mén)發(fā)展領(lǐng)域。高光譜技術(shù)作為20世紀(jì)80年代興起的對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，始于成像光譜儀的研究計(jì)劃。

高光譜圖像與常見(jiàn)的灰度圖像和彩色圖像不同，高光譜圖像是在一系列連續(xù)光譜上獲取灰度圖像，且光譜間隔小，能夠反映皮膚反射、吸收的電磁能信息。由于高光譜圖像豐富的圖像信息，在利用高光譜圖像進(jìn)行人臉識(shí)別時(shí)，當(dāng)人臉有表情變化、偏轉(zhuǎn)、遮擋等影響識(shí)別的因素時(shí)，高光譜圖像仍可以準(zhǔn)確地進(jìn)行識(shí)別，準(zhǔn)確性較好。

高光譜人臉?lè)纻巫R(shí)別系統(tǒng)和方法

目前人臉識(shí)別系統(tǒng)對(duì)光照條件和人機(jī)方位要求比較高，只能采集光強(qiáng)信息，導(dǎo)致復(fù)雜光照環(huán)境（強(qiáng)光、弱光、陰影等）下，人臉識(shí)別精度差，并且不具備防偽功能。

針對(duì)上述問(wèn)題，有學(xué)者提出一種高光譜人臉?lè)纻巫R(shí)別系統(tǒng)，并論證了它的可行性。

高光譜圖像是在連續(xù)的光譜波段上進(jìn)行成像，相較傳統(tǒng)圖像只在RGB三個(gè)波段上采集構(gòu)成一幅圖像，高光譜圖像是在光譜維度上展開(kāi)多通道，形成一個(gè)數(shù)據(jù)立方體，不僅具有圖像空間信息，還可以得到每個(gè)圖像任意像素點(diǎn)上的光譜信息。而光譜相對(duì)于物質(zhì)，類似于指紋相對(duì)于個(gè)人，特定的光譜對(duì)應(yīng)特定的物質(zhì)，因此人臉與偽裝材料具有不同的光譜特征。通過(guò)分析人臉與偽裝材料的光譜圖像數(shù)據(jù)，可以提取人臉及偽裝材料光譜模型，形成人臉?lè)纻巫R(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)一步可用于人臉?lè)纻巫R(shí)別。

高光譜相機(jī)用于人臉識(shí)別領(lǐng)域

SINESPEC高光譜相機(jī)可用于人臉識(shí)別領(lǐng)域。這是一種基于高光譜技術(shù)的先進(jìn)系統(tǒng)，通過(guò)捕獲和分析多波段的光譜信息，提高了人臉識(shí)別的準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性。SINESPEC高光譜相機(jī)在人臉識(shí)別中具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1. 采集多波段光譜信息，更準(zhǔn)確地識(shí)別人臉。與傳統(tǒng)的RGB相機(jī)相比，SINESPEC高光譜相機(jī)可以分別采集不同波段的光譜信息，從而更好地捕捉人臉的特征。例如，在光線不好或環(huán)境復(fù)雜的情況下，高光譜相機(jī)能夠提供更多的細(xì)節(jié)信息，使得人臉識(shí)別系統(tǒng)能夠更精準(zhǔn)地辨認(rèn)身份。

2. 具有很高的抗偽造能力。SINESPEC高光譜相機(jī)能夠檢測(cè)和區(qū)分真實(shí)人臉和偽造物之間的差異。偽造物，如照片、面具等，在高光譜圖像中會(huì)表現(xiàn)出不同的光譜特征。SINESPEC系統(tǒng)能夠利用高光譜相機(jī)提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，從而提高人臉識(shí)別系統(tǒng)的安全性。

3. 可以用于活體檢測(cè)。通過(guò)分析血紅素含量、血液流動(dòng)情況等生物特征，SINESPEC高光譜相機(jī)可以判斷人臉是否屬于真實(shí)的活體。這種活體檢測(cè)的能力可以防止攻擊者使用照片等偽造物進(jìn)行欺騙，提高了人臉識(shí)別系統(tǒng)的可靠性。

4. 適應(yīng)不同光照條件。傳統(tǒng)的RGB相機(jī)對(duì)光照條件較為敏感，但高光譜相機(jī)可以捕捉到更廣泛的光譜范圍。因此，無(wú)論是強(qiáng)光、弱光還是逆光等復(fù)雜光照條件，SINESPEC都能提供穩(wěn)定的人臉識(shí)別能力。

5. 高速的高光譜數(shù)據(jù)采集和處理算法，快速識(shí)別人臉。這對(duì)于需要高效率的應(yīng)用場(chǎng)景非常重要，如人臉門(mén)禁系統(tǒng)、人臉支付等。