隨著城鎮(zhèn)化的飛速發(fā)展，城市人口的持續(xù)增多，正讓智慧交通的重要性愈發(fā)凸顯。為滿足急劇增長(zhǎng)的交通出行需求，以及解決日益出現(xiàn)的各種交通方面問題，我國(guó)也是不斷加速智慧交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。不過，交通建設(shè)雖然簡(jiǎn)單，管理起來卻并不容易。尤其在人口紅利逐漸消散、出行需求愈發(fā)強(qiáng)烈的情況下，更是給管理和服務(wù)提出了高要求與嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)。在此背景下，我國(guó)順勢(shì)提出了"智慧交通"的全新概念，以期利用智能化的新技術(shù)和新手段助推交通有效發(fā)展。而這其中，人臉識(shí)別無疑展現(xiàn)出了顯著價(jià)值。
一、什么是人臉識(shí)別技術(shù)
人臉識(shí)別就是讓計(jì)算機(jī)具有通過人臉的生物特征來鑒別一個(gè)人身份的功能。人臉識(shí)別技術(shù)即基于人的臉部特征，對(duì)輸入的人臉圖像或者視頻流進(jìn)行分析，首先判斷其是否存在人臉，如果存在人驗(yàn)，則進(jìn)一步給出每個(gè)臉的位置、大小和各個(gè)主要面部器官的位置信息。并依據(jù)這些信息，進(jìn)一步提取每個(gè)人臉中所蘊(yùn)含的身份特征，并將其與已知的人臉進(jìn)行對(duì)比.從而識(shí)別每個(gè)人臉的身份?；谏锾卣鞯纳矸葑R(shí)別主要設(shè)計(jì)到復(fù)雜場(chǎng)景中的人臉檢測(cè)及識(shí)別技術(shù)，是一種依托于圖像理解、模式識(shí)別及計(jì)算機(jī)視覺、統(tǒng)計(jì)學(xué)和人工智能等高技術(shù)的研究方向。
二、人臉識(shí)別技術(shù)發(fā)展
人臉識(shí)別（Face Recognition）是一種依據(jù)人的面部特征（如統(tǒng)計(jì)或幾何特征等）確認(rèn)身份的生物識(shí)別技術(shù)。人臉識(shí)別涉及圖像處理、深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺、人工智能等技術(shù)領(lǐng)域。與虹膜、聲音、指紋等其他生物識(shí)別技術(shù)相比，人臉識(shí)別具有易用程度高、接受程度高、識(shí)別程度高和準(zhǔn)確度高的優(yōu)勢(shì)。人臉識(shí)別技術(shù)的發(fā)展大概經(jīng)歷三個(gè)階段。1950年至1980年期間，主要研究和提取人的面部特征，還未能實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)對(duì)人臉的自動(dòng)化識(shí)別。到1990年，技術(shù)有了長(zhǎng)足發(fā)展，計(jì)算機(jī)能夠通過幾何特征來表達(dá)人的正面圖像特性，配合實(shí)驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行身份識(shí)別和個(gè)體區(qū)分，但仍然未做到完全自動(dòng)化的識(shí)別。隨著高效圖像算法的出現(xiàn)和計(jì)算機(jī)性能的進(jìn)步，人臉識(shí)別技術(shù)經(jīng)歷了第三次發(fā)展，進(jìn)入機(jī)器識(shí)別階段，并最終實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)識(shí)別的目標(biāo)[。
三、人臉識(shí)別技術(shù)原理
1、基于幾何特征的人臉識(shí)別技術(shù)。人臉的幾何特征，就是指人臉各個(gè)部件的幾何形狀。尺寸以及面部特征點(diǎn)在整個(gè)面部中的相對(duì)位置?；趲缀翁卣鞯娜穗U(xiǎn)識(shí)別技術(shù)方法就是在獲取人臉圖像的顯著特征在人臉中的相對(duì)位置及其參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行識(shí)別的方法，這種方法比較直觀和容易理解，其中經(jīng)常采用的特征就是臉部各個(gè)器官的局部形狀以及其它各個(gè)器官之間的相對(duì)位置等，基于幾何特征的人臉識(shí)別準(zhǔn)確率比較依賴臉部特征提取的準(zhǔn)確性，而這種方法存在特征提取條件困難還容易受頭部姿態(tài)的變化影響等缺點(diǎn)。
2、基于模型的人臉識(shí)別技術(shù)?；谀Ｐ偷娜四樧R(shí)別技術(shù)是現(xiàn)有人臉識(shí)別技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。這種技術(shù)的核心思想就是在一種局部點(diǎn)模型匹配的基礎(chǔ)之上，再利用統(tǒng)計(jì)模型對(duì)準(zhǔn)備識(shí)別的人臉形狀進(jìn)行一定約束從而轉(zhuǎn)化為一個(gè)優(yōu)化過程的問題，期望最終優(yōu)化至符合實(shí)際的人臉形狀。
3、基于人臉整體特征的人臉識(shí)別技術(shù)。提取人臉的整體特征作為人臉識(shí)別特征的方法是一種非常經(jīng)典的人臉識(shí)別方法，就是將人臉用代數(shù)特征矢量來表示其代數(shù)特正是通過代教變換和矩陣分解圖像的數(shù)據(jù)而提取出來的。該方法從整體上描述人臉特征，其具有特征提取簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。
四、智慧交通領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景
1、安檢。由于客運(yùn)站、火車站、地鐵站客流量大，站臺(tái)對(duì)乘客身份進(jìn)行人工驗(yàn)票耗時(shí)較長(zhǎng)，且存在工作人員疲勞等原因誤判的情況，為避免人、證、票不相符，可應(yīng)用人臉識(shí)別技術(shù)來改善。針對(duì)此類有固定的售票口和檢票口的場(chǎng)景，設(shè)備安裝在固定的位置，身份證和用戶臉部能夠同時(shí)進(jìn)行驗(yàn)證，可快速完成比對(duì)，此類應(yīng)用技術(shù)難度較低，物理影響因素較少，場(chǎng)景相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。
2、刷臉支付。對(duì)于公交出行，由于架設(shè)在車輛上的支付終端受到行駛路線和?？空镜墓庹?、衣物遮擋、車輛晃動(dòng)等因素影響，人臉識(shí)別應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜，對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)的成熟度、容錯(cuò)率要求更高。刷臉支付，需要用戶提前開通人臉識(shí)別支付功能并錄入人臉注冊(cè)，用戶乘坐公共交通工具時(shí)，設(shè)備實(shí)時(shí)檢測(cè)并比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)，從對(duì)應(yīng)賬戶完成支付扣款。目前，有個(gè)別城市啟動(dòng)試點(diǎn)公交領(lǐng)域人臉支付。例如上海、深圳、廣州，考慮人臉識(shí)別對(duì)環(huán)境的要求較高，選擇在BRT這類進(jìn)站收費(fèi)的場(chǎng)景下試點(diǎn)，將刷臉支付環(huán)節(jié)放在站臺(tái)完成。但總體上，上述人臉支付應(yīng)用還處于試驗(yàn)的階段，離大規(guī)模應(yīng)用推廣還有很有一定距離。
3、電警、卡口等交通監(jiān)控。利用電子警察、卡口等的安防視頻監(jiān)控，結(jié)合人臉識(shí)別技術(shù)，精細(xì)化刻畫乘客的用戶畫像，可進(jìn)一步對(duì)客流出行特征進(jìn)行分析，包括時(shí)間分布特性、OD分布特性、客流構(gòu)成分布特性等，為交通企業(yè)合理安排計(jì)劃、均衡組織運(yùn)力提供數(shù)據(jù)支撐，為交通疏運(yùn)組織、車輛監(jiān)控調(diào)度提供智能化科學(xué)支撐。
4、卡口是以設(shè)置在主要交通樞紐道路口的攝像機(jī)為依托，結(jié)合智能化的儀器和軟件來實(shí)現(xiàn)道路交通的智能控管，比如當(dāng)前的車流量，段面車輛計(jì)數(shù)，車輛特征檢索，以及部分違章抓拍功能。這類卡口監(jiān)控一定會(huì)配備補(bǔ)光燈、地感線圈、高清晰數(shù)碼照相機(jī)和網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，當(dāng)然，主要角色還是功能強(qiáng)大的一套管理軟件?？谝话阕鳛榈缆方煌ú块T監(jiān)管的系統(tǒng)使用。電子警察說來跟卡口有些相似，但它的主要功能還是路面車輛的實(shí)時(shí)監(jiān)督，對(duì)于追逃車輛、肇事車輛和可疑車輛的分析捕捉能力更強(qiáng)，需要與公安部門進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。
結(jié)語
人臉識(shí)別的大范圍應(yīng)用盡管還存在制約，但作為新興技術(shù)仍然具有很大的發(fā)展?jié)摿?，隨著技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用問題的解決，上述的問題終將得到解決。相信，在未來人臉識(shí)別技術(shù)會(huì)越來越多地應(yīng)用到人們生活的方方面面，在城市公共交通領(lǐng)域，刷臉進(jìn)站、刷臉坐公交、客流監(jiān)測(cè)、司機(jī)臉部監(jiān)測(cè)、停車場(chǎng)無人值守等應(yīng)用將能夠逐步實(shí)現(xiàn)，讓交通出行變得更加便捷和安全。
