人脸识别
人脸识别系统的研究始于20世纪60年代，80年代后随着计算机技术和光学成像技术的发展得到提高，而真正进入初级的应用阶段则在90年后期;近几年随着以深度学习为主的人工智能技术进步，人脸识别技术得到了迅猛的发展。“人脸识别系统”集成了人工智能、机器识别、机器学习、模型理论、专家系统、视频图像处理等多种专业技术，是综合性比较强的系统工程技术。
人脸识别流程人脸识别系统通常包括几个过程:
人脸图像采集及检测、关键点提取、人脸规整(图像处理)、人脸特征提取和人脸识别比对。人脸图像采集。不同的人脸图像都能通过摄像镜头采集下来，比如静态图像、动态图像、不同的位置、不同表情等方面都可以得到很好的采集。当用户在采集设备的拍摄范围内时，采集设备会自动搜索并拍摄用户的人脸图像。人脸检测。人脸检测在实际中主要用于人脸识别的预处理，即在图像中准确标定出人脸的位置和大小。关键点提取(特征提取)。人脸识别系统可使用的特征通常分为视觉特征、像素统计特征、人脸图像变换系数特征、人脸图像代数特征等。人脸特征提取就是针对人脸的某些特征进行的。人脸特征提取，也称人脸表征，它是对人脸进行特征建模的过程。人脸特征提取的方法归纳起来分为两大类:一种是基于知识的表征方法;另外一种是基于代数特征或统计学习的表征方法。人脸规整(预处理)。对于人脸的图像预处理是基于人脸检测结果，对图像进行处理并最终服务于特征提取的过程。系统获取的原始图像由于受到各种条件的限制和随机干扰，往往不能直接使用，必须在图像处理的早期阶段对它进行灰度校正、噪声过滤等图像预处理。对于人脸图像而言，其预处理过程主要包括人脸图像的光线补偿、灰度变换、直方图均衡化、归一化、几何校正、滤波以及锐化等。人脸识别比对(匹配与识别)。提取的人脸图像的特征数据与数据库中存储的特征模板进行搜索匹配，通过设定一个阈值，当相似度超过这一阈值，则把匹配得到的结果输出。人脸识别就是将待识别的人脸特征与已得到的人脸特征模板进行比较，根据相似程度对人脸的身份信息进行判断。可分为1:1、1:N、属性识别。其中1:1是将2张人脸对应的特征值向量进行比对，1:N是将1张人脸照片的特征值向量和另外N张人脸对应的特征值向量进行比对，输出相似度高或者相似度排名前X的人脸。
3D人脸识别技：
3D人脸识别技术是人脸识别重要发展发现。目前大部分的人脸识别应用的范畴限定在2D图像上。人脸实质上是一个立体模型，而2D人脸识别容易受到姿态、光照、表情等因素影响，是因为2D图像本身有一个缺陷，无法很好地表示深度信息。如果说深度学习是从人的认知角度来理解人脸识别，那么3D技术就是从现实模型来反映人脸识别。目前关于3D人脸识别方向的算法研究并没有2D人脸识别技术那么丰富和深入，许多因素限制了这项技术的发展。首先，3D人脸识别往往需要特定的采集设备，如3D摄像机或双目摄像机。目前这类采集设备价格还比较昂贵，主要用于特定场景。其次，3D建模过程需要的计算量较大，对硬件要求较高，也限制了目前的应用。第三，3D人脸识别数据库比较稀少，研究者缺少训练样本和测试样本，无法开展更深入的理论研究。相信随着未来芯片技术和传感器的发展，当计算能力不再收到制约，3D采集设备成本大幅下降的时候，3D人脸识别将取得重要突破。
