机器视觉的下一个前沿领域:面部识别

从20世纪90年代开始，工程师们开始教计算机识别照片中的人脸。从那时起，该功能已经从简单的人脸检测发展到人脸识别甚至属性估计。通过翻白眼进行机器控制还远吗?

欧姆龙已经开发了一系列面部识别产品Okao Vision，借用了日语中的“面子”一词。

机器视觉，09年5月，控制工程

2009年5月号的其他文章控制工程北美印刷版增刊: - 415个零件见过 -结合运动和视觉来检测缺陷 -智能视觉停止了质量控制的绕过

想象一下，有人想要通过远程入口进入一家制造工厂，需要智能身份证和个人识别码才能打开大门。由于一些精心的社会工程，入侵者偷了一张卡，并获得了正确的密码，但大门仍然锁着，因为计算机视觉系统已经看到了入侵者，并意识到他不是卡的主人。

一个爱说话的青少年司机是一场随时可能发生的事故，因为他或她在车里和朋友聊天时往往把目光从路上移开。如果汽车正在行驶，司机转身看着乘客，想象一下，如果汽车发出嘟嘟声并说:“看着你前进的方向。”

这样的应用正变得越来越实用L变得越来越普遍，这要归功于面部识别平台的不断发展，这是更传统的机器视觉应用的衍生产品。

一个基本功能是让计算机看到一个人的脸，并将其图像与数据库中的图像进行比较，从而验证站在门口的人的身份。这已经成为一种相当普遍的应用。但目前的技术可以走得更远。现在，即使是中等价位的数码相机也能识别出拍摄对象在微笑。在“微笑快门”模式下，新款索尼相机只有在拍摄对象微笑时才会自动拍照。它会评估嘴型、牙齿的可见性、颧骨的位置和眼睛的形状，只有在符合适当的标准时才会激活快门。如果一个人戴着太阳镜，那就更难了。

更复杂的发展允许系统观察一个人，并对这个人，甚至他或她的精神状态做出一些结论。欧姆龙已经开发了一系列面部识别产品Okao Vision，借用了日语中的“面子”一词。

欧姆龙一开始只是在图像中寻找人脸，但这只是一个开始。欧姆龙(Omron)企业传讯部门的莎拉•霍尔(Sarah Hall)表示:“从那时起，情况变得更加复杂。”“在过去几年里，我们找到了确定性别和年龄的方法。它能分辨出某人正在看哪个方向，以及那个人是否转向了一边。这在汽车应用中很有用，可以确定司机是否在方向盘上睡着了，或者没有注意路面。”

最近的一个特别有趣的发展是新的微笑扫描功能。假设你拥有一家餐厅或其他企业，你的员工在柜台为顾客服务。可能是快餐店或银行出纳员，但你关心的是你的人表现出友好的形象。这个新系统可以从顾客的角度观察顾客，看他们是否在微笑。在轮班结束时，您将知道每个服务器微笑了多长时间。虽然这看起来几乎是微不足道的，但它是一个有价值的训练工具，代表了一些卓越的工程。

霍尔解释说:“面部识别技术是基于安装在人脸图像上的3d面具。它会观察嘴唇和眼睛周围的皱纹和运动，所以它的操作与大多数工业机器视觉应用不同。它比典型的内联应用程序更微妙，在典型的内联应用程序中，您可能要查看黑点是否位于一组产品的同一位置。基本原理是一样的，它是在观察给定物体中的形状、颜色和位置，但就实际过程而言，我们使用的方法与普通的机器视觉检测不同。”

面部识别技术是基于安装在人脸图像上的3d面具。它会观察嘴唇和眼睛周围的皱纹和运动，所以它的操作与大多数工业机器视觉应用不同。来源:欧姆龙

当你微笑的时候

微笑只是一种可以测量的情绪。计算机能够确定一个实验对象是快乐、心烦意乱、困倦还是痛苦。霍尔补充说:“我们正试图扩大它能够分析的情绪范围，但这相当困难。”“你可能因为痛苦而眯眼，也可能因为快乐而眯眼，在电脑看来都是一样的。”

随着技术的发展，它可以被整合到相应的产品中。例如，诸如生命体征监测器之类的医疗设备也可以观察患者并寻找疼痛迹象，这些疼痛迹象可能不会以脉搏率或其他呼吸变化的形式出现。汽车或卡车可以评估驾驶员的状况，并对疲劳或注意力分散的迹象做出反应。

这有用吗?在大多数情况下，是的。在日本测试的用于判断想要购买烟草或酒精的个人年龄的设备，通常与人类观察员一样好，甚至更好。人类观察员在护照代理和酒吧寻找未成年饮酒者等工作中接受过面部判断训练。不过，判断一个人是17岁还是22岁，要比找出53岁和58岁之间的差别容易得多。

面部识别和评估系统有能力记录和量化反应，而不需要人类评估人员的一些解释。例如，如果一家公司正在测试消费者对一种新产品(如软饮料或冰淇淋口味)的反应，系统可以观察测试参与者并判断反应。该系统始终对科目采用相同的标准，这使得随着时间的推移，结果更加直接可比性。

这些技术也可以投入工作更多传统的机器视觉应用。对面部进行细微评估的能力可以应用于其他三维物体，特别是那些可能有轻微形状变化和位置不一致的物体，就像人类一样。

——过程工业编辑彼得·韦兰德控制工程、www.globalelove.comPWelander@cfemedia.com

在线查看更多信息欧姆龙视觉传感，包括OKAO视觉、轮廓视觉和图案视觉。

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?你应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得你和你的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。