摘 要：随着科学技术的飞速发展，人脸识别相关新闻频频进入人们的视野，基于人脸识别的智能系统在近几年也得到了较快的发展。二代身份证的发放，大量公民身份证信息的有效管理和利用就成了有待深入研究的课题，这也是计算机视觉和模式识别领域里的研究重点，相关产品也逐渐运用在社会中的各个方面。基于人脸识别的人脸与证件对比系统把计算机的摄像头拍摄到的人脸图像进行人脸的检测以及特征的提取，之后对图片进行预处理，然后把身份证上的人脸信息进行信息的读取和采集，最后将身份证上得到的人脸信息和计算机摄像头得到的人脸的信息进行对比，保存比对结果同时显示在系统运行界面，实现人脸与证件的对比。
关键词：人脸识别；证件照；特征提取；人证对比
0 引言
摄像技术的水平变得越来越高超，人们对于图像的采集有了广泛而廉价的采集方式。随着人们对于图像处理的需求逐渐增加，对于身份识别中最重要的人脸图像，也成为近年来国内外研究的重点。二代身份证的发放，大量公民身份证信息的有效管理和利用就成了有待深入研究的课题[1]。传统的身份识别一直以来都是通过目视识别持证人与其所持有的证件上的照片作比较来完成的。这种识别方式普遍存在以下三方面问题：
①肉眼识别证件不准确，极容易出错；
②身份证阅读器等的设备验证正确，但是还是使用肉眼辨识证件照片与人脸对照；
③不利于企事业单位用人安全指标，以及建立高科技管理形象[2]。
在计算机技术飞速发展的时代，智能化的识别方式代替了传统的人工目视识别，人证识别系统被越来越广泛地使用[3]。在人证识别技的术领域中，计算机通过将人脸的信息（人的面部图像以及人脸的轮廓等特征）经过数据的采集，然后对采集到的数据进行处理，最终通过对比其采集的信息与原有的信息来识别人的身份。人脸识别系统一般是通过得到的人脸数据进行预处理，然后将得到预处理后的信息进行提取，再把身份证上的人脸信息进行图像采集和预处理的步骤，最后将前后得到的图像进行比对，并将其信息及比对结果保存到数据库中。这类智能化的人脸识别的应用里，尤其是样本库里，个人证件照会被经常使用，不同于普通图像的是，证件照要求有低斜度以及强烈的颜色对比的正面单人照片。有一些证件照是已经接近人脸检测结果要求的，还有一些照片为半身照，在通常情况下这些证件照则可以不参考复杂背景，而且由证件照提供的特征也会在整个人脸检测过程有一个很好的对比作用，整个过程不需要太过复杂的计算就可以检测人脸。
1 系统介绍
其主要目标是使用人脸图像与身份证证件照进行对比，就像在问计算机“两者是否同一人”，整个对比的过程就是计算机对多个图像匹配的过程。在这个图像匹配的过程中，将对计算机采集到的身份证照片进行对比，然后与摄像头采集到的照片进行匹配，从而有效地解决了“两者是否同一人”这一问题。
1.1 系统的操作环境
软件环境包括：操作系统（Windows 7）、开发工具：VS2013、开发语言（ Python、C#、C++）；
硬件环境包括：PC一台（内存 8G）、外设（鼠标、键盘、摄像头、居民身份证阅读机具）。
1.2 系统的执行过程
1.2.1 图像采集
系统一般采集图像的过程有以下几个方面。①连接居民身份证阅读机具外设，对身份证进行刷卡注册，提取身份证上的信息及证件照，与此同时完成证件照的自动读取，实现证件照特征的检测以及提取。②将计算机的程序开启，弹出显示窗口证明程序运行成功；③将显示窗口的图像进行实时捕获，对获得的图像进行人脸定位，并将获得的图片用bmp格式实时保存。④将人脸定位后的图片保存后，将对图片进行读取，并且对人脸的特征进行检测和提取。
1.2.2 人证对比
实时统计人脸图像与证件照的相似度，实验结果实时显示。诊断结果分为：Same person和Different person两种状态。
2 系统实现
系统总体的运行环境如图1所示：其中白盒外接设备是居民身份证阅读机具。
2.1 系统人脸定位及人脸图像预处理过程
系统实现人脸定位及人脸图像预处理的过程如图2所示，在此过程中，系统主要实现对摄像头捕捉到的人脸进行定位，根据人脸图像中清晰的器官实现人脸特征抽取，并保证了人脸特征提取的准确性；此外，由人脸检测与定位、人脸图像归一化、特征提取、特征训练四部分组成了人脸的采样结构。
2.2 图像采集界面
通过居民身份证阅读机具，可以将身份证上的信息及证件照存入数据库中，并将其显示。其结果如图3所示，其布局与身份证显示格式一致，右侧上方方框显示证件照。
2.3 认证对比实验
为了测试系统的可靠性，进行实验验证，通过PC摄像头进行测试人员的人脸采集，在frame对话框中可以看到显示的测试人员，蓝色字体部分为相似度（Similarity）计算和比对结果（result）显示；最左侧face对话框是对测试人员人脸的定位显示，最右侧idcard对话框是对证件照人脸的定位显示。经大量实验结果统计表明，当证件照与测试人员人脸图像比对结果相似度大于42%时，识别结果为Same person，当对比结果小于42%时，识别结果为Different person。对于采集的图像与证件照片不一致的测试试验，相似度均小于42%，结果皆为different person。图4是对测试人员进行测试的系统运行界面。
3 结束语
随着科学技术的快速发展，作为人机交互和信息处理的人证识别技术将会在更多地应用领域及应用场所中广泛普及，如银行与证券商会借助越来越多的人脸识别设备进行身份核实；车站、飞机场等证件照查看可协助公安机关抓获犯罪分子。总之人证对比技术经历数十载的发展，已经取得了巨大的进步，但同时也面临巨大的挑战。因此，希望通过学术界、工业界同仁继续脚踏实地的工作，迎接挑战，克服困难，迎来人脸识别的更大更快的发展。
参 考 文 献
[1] 汪海洋.人脸识别技术的发展与展望[J].中国安防，2015，21：62-65.
[2] 陈史政.快速人脸检测技术在证件照中的应用与研究[J].泰山学院学报，2014，03：57-60.
[3] 杨广华，王永晨，张海涛，周健雄.二代证制证管理中人像比对应用分析[J].警察技术，2010，02：42-45.
[4] 朱秋煜，黄素娟，王朔中.证件照片的特征提取与检索[J].模式识别与人工智能，2007，04：545-551.
