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人脸图像识别：“看”你一眼就记住你

国家自然科学奖主要授予的是在基础研究领域中有重大发现的科技工作者，而以工科见长的南京理工大学，这次却一举拿下个沉甸甸的二等奖，不仅使得该校在自然科学奖方面实现零的突破，也令全省学界惊叹。为了这一天，杨静宇教授和他的团队整整准备了25年。

［想法］计算机能认人识物吗

“计算机能具备人类的认识能力吗？”工科出身的杨静宇，很早以前头脑里就萦绕着这个问题。为了解开这个疑问，他和自己的课题组潜心25年，研究“能让电脑认人识物”的特征抽取理论与算法。

杨教授介绍说，人本身具备很强的识别能力，比如一个孩子，能飞快地在人海中找到自己熟悉的亲人。通过对事物或现象等各种信瓶套息进行处理和分析，从而进行描述、辨认、分类和解释的过程就是模式识别。随着计算机的出现和人工智能的兴起，人们希望计算机将来也具备人类这种基本认知能力，这些主要通过数学家、信息学专家和计算机科学工作者的努力。

杨教授进一步解释，他们研究的特征抽取理论与算法，就是为计算机智能化提供足够的理论基础：通过对大量信息形成的数据进行分析，迅速找出主要特征，进行提炼，用简单的算法快速地完成整个识别过程，使计算机和人一样，也能对人或事物“一见如故”。

［难点］“张三”和“李四”咋区分

没有“头脑”的计算机，怎么能聪明地认人呢？专家介绍，要让只认“0”和“1”的计算机通过动态的人脸精准辨识人的身份，可不是一件容易的事。同一个人的脸部图像并非一成不变，随着姿态、光照、表情、年龄等变化，“照片”里的人会有很大的变化；不同的人脸也往往不乏相似之处，两只眼睛一个鼻子，“他”和“她”都可能相像……这个关键问题成了攻坚的难点。而且，在复杂背景的图像中进行人脸行业集中度低等这些问题识别，首先需要从自然背景图像中将人脸检测出来，也就是将人脸和其他物体区分开来。

在进行人的识别时，如何准确区分“张三”与“李四”？这就要让他俩的特征表现出较大的差别。因此，能够区分不同个人的“特征提取”成为人脸识别认证算法中最关键的环节之一。原始特征抽取和鉴别特征分析，是两个基本阶段。在大量的人脸图像样本库中，在个性中寻共性，在共性中找个性，再利用正反样本进行认证，便可“火眼金睛”地把人脸准确地识别出来。

杨教授介塑料=“万年不腐”=污染绍，人脸图像识别问题既有很大难度和挑战性，又有重要的应用价值。目前他们虽然没有研制成功商品化的应用系统，但所提出的一系列人脸识别算法被国内外同行广为关注，课题组将在模式识别领域内继续探索。

据了解，人脸图像识别的运用非常广泛。比如在“旅客自助查验通道”，5秒钟，计算机系统已提取人脸信息，完成了对旅客的身份认证；访问计算机时，只要安装人脸识别系统的笔记本电脑给您照张相，不用账号和密码，便可直接登录；在铁路公安系统、机场，只要利用人脸信息，就可自动识别个人身份；将来，回到家后，人脸甚至可以当钥匙开启门锁……

［成果］ 银行海关公安用上了新产品

从1984年开始，在模式识别特征抽取理论与算法研究方礼品袋构成互联家居的重要组成部份面，杨教授课题组整出了不小的“动静”。他们先后获得过国家自然科学基金7个面上项目与1个重点项目的资助，提出了多个具有原始创新性的新概念和新算法。

光有理论可不行，必须要经过实际应用检验和验证！这些年，课题组进行的每一项理论和算法研究成果最终都应用在新产品的研制与开发中。他们研制的我国第一套自主式地面无●调试、验收、人员培训人驾驶平台，被专家称为“在我国智能机器人领域具有开创性，是我国科技战线，特别是高技术领域的一项重大科技成果。”他们研制的印鉴真伪自动识别系统和银行票据综合处理系统，在国家火炬计划的资助下，已完成了科研成果的产业化进程并在国内的银行、海关、公安等部门推广使用，新增产值超过1亿元，在维护金融安全、打击走私、侦破案件等方面产生了显著的社会效益。他们还研制出了国内第一辆高速公路智能监测车等，也都在国民经济建设中发挥了填补国内空白、促进相关产业快速发展与技术升级的重大作用。其阶段性成喂料机果获得2009年教育部推荐国家科技进步双肩背包一等奖。这些独创的科学研究给我国的国民经济带来了深远的影响。

杨教授一直说，这个经过25年潜心研究的项目，代表了太多人的心血，只是因为很多人都到了国外，所以才没有在申报材料中加上他们的名字。现在的获奖名单中除了杨静宇教授，只列了3个人的名字：杨健、金忠、洪子泉，他们都是杨静宇教授的博士生。“成绩都是学生的，是整个团队凝聚出来的智慧。”杨静宇教授说。

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