新型智慧城市建設人臉識別分析

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摘要:通過對人臉識別技術的具體內涵與圖像信息采集的流程進行分析，探討人臉識別技術在新型智慧城市建設中的優勢，對人臉識別技術在新型智慧城市建設中的具體應用進行闡述，根據未來智慧城市發展的要求，指出人臉識別技術在智慧城市建設中的發展趨勢。

關鍵詞:新型智慧城市;人臉識別技術;應用

智慧城市建設的本質特征是將各種信息融合在一起，從而為人們提供個性化的服務與管理。近年來，人臉識別技術依托于深度學習的技術研究取得了突破性的進展，已經逐步在智慧城市的建設中發揮了有效的作用，在智慧城市建設的信息融合中發揮了核心的作用。探究人臉識別技術在智慧城市建設中的作用，能夠進一步促進智慧城市建設的發展，也能針對人們的需求，為他們提供個性化的服務。

1人臉識別技術的內涵與運用優勢

1．1人臉識別的內涵。人臉識別技術是一種生物識別技術，主要基于人的臉部特征，對人進行識別的一種技術，該技術主要分為兩類，一種是通過掃描的人臉圖像與數據庫中已經存儲的圖像進行對比，主要是實現“你是不是你”的圖像識別問題的圖像處理技術;另一種是根據指定的人臉進行匹配，分析數據庫中的圖片與人臉匹配的過程，主要解決“你是誰”的圖像識別問題。人臉識別技術過程如下。1利用攝像頭采用人臉的圖像特征信息或者視頻流信息，能夠快速、實時地獲取人臉關鍵數據信息，并通過網絡傳輸到數據庫中進行存儲。2自動與數據庫人臉圖像進行對比，首先判斷在數據庫中是否存在人臉，如果在第一幀沒有識別出來，則會轉到下一幀，根據識別的要求，調整人臉的位置與大小進行對比分析。3在獲取的人臉信息與數據庫信息對比分析之后，對獲取人臉面部信息，并與數據庫數據進行對比分析，得到人臉的五官等特征信息，對重點的特征數據進行標注，為后期的信息處理提供便利。4在提取人臉的特征信息之后，與制定的人臉進行1∶N對比分析，判斷人臉信息是否與數據庫相對應，或者與制定數據庫中的人臉特征進行1∶N對比分析，直到確定人臉的特征或者人的身份等信息。1．2人臉識別在智慧城市建設中的優勢。1綜合性能強。人臉識別技術具有很強的自動掃描與跟蹤功能，能在瞬間內獲取人臉的特征信息數據，可以快速而精準的對人臉數據進行識別，具有很強的安全性、簡潔性、可靠性與準確性，在極短時間內完成識別工作，在新型智慧城市建設中的智慧安防、智慧金融、智慧政務等方面的應用十分廣泛。2人臉識別技術的應用十分便利。在人臉識別技術能夠在短時間內完成人臉的比對與防偽，對相關的信息處理十分便利，而且采集人臉的速度也比較快，不受外界環境的干擾與影響，不僅能提高人臉識別的效率，還能快速識別人物的身份。3自動化管理的能力。將人臉識別技術與計算機技術結合在一起，在安全控制管理、智能識別管理等方面具有很強的優勢，獲取的信息準確、安全、可靠，通過網絡將數據庫、數據挖掘等技術結合在一起，在智慧交通、智慧安防、智慧購物、城市安全管理、公安系統管理等方面的應用十分廣泛，實現智慧城市的安全、自動化管理。

2人臉識別技術在智慧城市建設中的應用

隨著人臉識別技術的應用不斷深入，在智慧城市的建設中得到了廣泛的應用，特別是在政府、交通、學校、醫院、社區、安全等建設中發揮著十分重要的作用，能夠快速地為城市、市民的互動提供個性化、智慧化、多元化、全面化的服務，提高城市管理與服務的效率。2．1人臉識別技術在政務管理中的應用。1稅務管理中的應用。在稅務的日常辦理過程中，可能會出現冒用其他人的身份辦理稅務的情況，這樣不僅會給國家的稅務管理帶來損失，也會導致免稅發票代開造成的秩序混亂，導致正常納稅人辦理的業務時間比較長。將人臉識別技術應用稅務管理系統中，可以利用人臉識別技術與數據庫系統進行對比，如果人臉識別信息與公安系統提供的數據系統相統一，就可以快速地完成相應的實名認證，進而能夠提高辦稅的工作效率，降低稅務違法的案件。2養老金領取管理。養老金的發放也保證社會穩定的重要內容，由于養老金采用社會化發放的形式，這不僅會出現養老金代領的現象，而且社保機構也很難對離退休人員的情況進行有效的掌握與管理，影響著養老金發放的工作效率，給國家造成損失。通過人臉識別技術，可以快速地核對養老金的領取者信息，減少養老金冒領與流失的現象，對促進社會的發展具有十分重要的作用。2．2人臉識別技術在學校管理中的應用。1學生身份自動識別功能。在學校的管理與自動化考試管理中，通過將人臉識別技術與計算機信息結合在一起，利用攝像頭將學生的信息特征進行掃描，然后利用通信網絡技術、多元化網絡技術，將獲取的學生人臉面部信息與數據庫中預先登記的學生人臉信息進行比對，實現在身份驗證系統中的驗證，為考試機構提供考生身份信息提取、身份驗證等提供了便利，也能夠有效減少考試中作弊、違法行為，從而保證考試的公平、公正。2智能膳食管理系統。隨著學校對學生日常生活管理的加強，學生的安全成長也成為人們重點關注的問題，對學生的飲食結構與飲食習慣等都進行了全面的管理，將人臉識別技術應用于學校食堂的膳食管理系統之中，可以對學生的打飯、選購的菜品等進行有效的記錄，然后通過數據挖掘，分析學生的日常飲食習慣，并能結合醫院的體檢結果，對學生膳食給出調整意見，同時也能夠對學生的日常生活飲食習慣情況進行記錄，然后通過智能化的處理，為學校的日常管理提供決策支持服務。2．3人臉識別技術在智慧城市社區建設管理中的應用。1社區管理系統。在城市社區的管理中，采用人臉識別技術可以快速的對社區中的每一個人員特征信息進行比對分析，形成智慧化的管理系統，在一定程度上能幫助物業管理人員對進入社區的人員、訪客、日常事務等進行管理，也可以利用智能識別系統對小區的停車管理、車庫信息、水電費的催繳通知等實施控制，為社區的業主提供互動、體驗、個性化、友好的服務。在日常管理中，通過采用非配合式人臉識別技術，幫助物業加強對小區訪客管理，智能信息推送管理信息，提高服務效率，為社區居民的生活提供便利。2樓宇門禁系統管理。在傳統社區管理中，主要采用門禁系統來管理社區人員，大多以刷卡的形式對進出社區的人員進行管理。但采用這種門禁管理系統不能快速有效的、準確的對門禁卡的持有者身份進行判斷、驗證與核對，在管理上存在著很大的弊端。采用人臉識別技術，可以構建智能化的身份識別管理系統，采用多元化、智能化、先進化的算法，精準識別進入社區人員的臉部特征，快速、精準地實現門禁管理，并為居民自動打開樓宇的門禁，為社區的樓宇與家庭的安全提供有效的保障。2．4人臉識別技術在公共安全管理中的應用。1疑犯追蹤系統。在公共安全管理中，采用人臉識別技術，可以在公共車站、酒店、廣場等公共區域進行監控，對人臉特征信息進行掃描，并將其登記采用的嫌疑人的臉部信息進行對比分析，如果發現相似度比較高的嫌疑人信息，可以自動觸動報警裝置，方便警方快速地采取措施，減少了工作人員的難度與強度;另一方面，在一些關鍵的路口與區域，可以及時抓拍犯罪人員的臉部信息，便于公安人員及時發現犯罪嫌疑人的信息，對社會的安全提供了保證。2駕駛學員身份信息認證與安全駕駛管理系統。在公安駕校考試系統中，采用人臉識別技術，不僅能夠提高學員的管理效率，還能在一定程度上降低考試的作弊信息，保證考試的公平與公正。在這一系統之中采用人臉識別技術，可以提高學員身份認證的效率，還能提高管理的效率，特別在學員上車簽到、下車簽到中的應用十分廣泛。例如，學員在駕照考場上的到場驗證、考試身份驗證與識別、考試信息的記錄與處理，練車過程中的上下車簽到、駕駛時間控制與管理等都具有十分重要的作用。利用人臉識別技術還能有效的對駕駛員行車過程中的安全行為、動作等進行控制與管理，為交通安全提供保障。2．5人臉識別技術在商業分析中的應用。在商業市場的營銷與發展中，如何有效的對客戶進行精準營銷與客戶引流，并有效降低營銷的成本支出，成為企業盈利的重要手段與制定有效營銷策略的重要保障，在傳統的營銷中，一般將采用商場標識、人工推送、推銷導購的方式對商場的客戶進行引導分流，但隨著商業市場的競爭以及人們個性化需求的變化，這些引流形式效率逐年下滑，不能滿足商業市場競爭與銷售的需求。網絡技術、人工智能技術的成熟，以人工智能為核心的精準營銷成為商業新的增長點。通過人臉識別技術的應用，能夠將客戶的個性化信息、購物特征等作為參數，利用大數據挖掘的方式進行處理，依據人臉識別技術與數據庫中的信息進行比對分析，結合客戶可能喜歡的購物信息，對客戶實施精準推送信息，達到精準營銷的目的。而且，在營銷的過程中，通過獲取的用戶信息，不斷對信息推送的策略進行調整與優化，達到對推送內容的精準度與匹配度進行有效的控制，以更好地為消費者提供個性化的服務。

3人臉識別技術在新型智慧城市建設中的挑戰

雖然，深度學習技術與大數據技術在智慧城市建設中得到了廣泛的應用，但是在具體的應用情境中，人臉受年齡變化、頭發長短、光線、情緒等因素的影響，使得智能識別獲取數據受到很大的限制，往往會造成一定的誤差。3．1算法準確性影響著人臉識別的精準度。新型智慧城市建設與應用，要求對人臉識別技術要能夠做到更快、更準，這就需要借鑒深度學習理論的相關研究結果，在圖像處理中采用處理單元和模式，快速地對圖像處理的誤差進行處理，發掘更好的半監督和無監督的學習模式，形成智能化的圖像處理技術，并利用好大量無標注的數據技術，從而減少對大量數據標注的依賴。由于城市環境的不斷變化，人臉識別獲取的信息就會越來越復雜，如果不能采用新的算法與技術，就會導致信息數據的處理不夠精準。因此，需要研究針對大數據的訓練算法，提高離線圖像處理的能力，研究網絡壓縮算法和特定硬件數據壓縮算法，提高網絡對圖像的預測與推理能力;進一步提高人臉識別的算法，采用分布式處理、智能處理技術，綜合考慮光照、年齡、環境等因素在人臉識別算法中的應用，才能解決這一問題。3．2人臉識別的動態跟蹤功能。通過對新型智慧建設的要求進行分析，要求能為人們精準地推送信息，提供多種便利服務，人臉識別技術在未來的發展中應該呈現出微型化、簡捷化、終端化、網絡化、智能化等5種特征，要求在技術處理能夠突破不同系統的界限，實現跨平臺的數據處理。這就需要人臉識別技術具有動態、實時的跟蹤功能，能夠實時計算識別的速度和程序的魯棒性，加大對動態數據處理的速度，動態的人臉識別涉及模式識別、圖像處理、計算機視覺、生理學等方面的數據，而且人臉識別技術屬于圖像識別技術，要求提高圖像處理的精確度，快速獲取圖像比對的結果，才能提高視頻圖像數據的處理效果。3．3人臉識別在多元化場景中的應用。隨著神經網絡研究的不斷深入，深度學習理論的應用范圍不斷的拓寬，在人臉識別技術中增加智能算法的性能，從而使得基于人臉識別的算法更加先進，特別基于前端、移動終端的人臉識別技術在新型智慧城市的建設中得到了廣泛的應用，在一定程度上，提高了數據處理的效率。人臉識別技術在金融管理、醫療社保、通信管理、建筑、家居、門禁、遠程教育、安防控制、社區管理、智能交通、公安等領域多元化、智能化場景中的應用，表現出人臉識別技術發展的重要趨勢，特別是利用人臉識別技術對人們某種特定的動作進行觀察，例如群體斗毆事件的預防，一旦出現這種情況，就快速地鎖定事故的地點，快速地出警，而對偷竊中老大難的情況，利用人臉識別的動作分析，實施監控，對預防小偷偷竊方面具有十分重要的作用。在這些多元化的場景應用，需要采用智能算法與深度學習技術，加強對人臉識別數據進行跨平臺處理，達到精準處理圖像信息的要求。

4結語

人臉識別技術對信息的采集速度、識別處理、比對效果、防偽處理等方面的處理十分有效，能將人物的多種信息綜合在一起。隨著智能技術的發展，人臉識別技術已經成為人物身份識別與管理的重要研究內容。智慧城市的建設中，人臉識別技術也得到了廣泛的應用，特別是大數據技術、智能處理技術、數據挖掘技術的發展，在智能小區的建設、智慧交通與智慧停車管理、智慧購物與醫療、遠程教育活動、智慧政務、集中管理、智能服務等方面，具有十分廣泛的應用前途。

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作者:毛潤霞 單位:中國人民大學