1、远距离步态与面部识别技术：原理、挑战与解决方案

远距离步态与面部识别技术：原理、挑战与解决方案

1. 生物识别技术概述

生物识别技术旨在基于人类的一种或多种内在生理或行为特征，如指纹、面部、声音、步态、虹膜、签名、手部几何特征、手掌、耳朵等，对人类进行唯一识别。每种生物特征都有其相对优点，特定应用中生物特征的选择取决于多种因素。单一生物特征存在固有局限性，通过融合多个来源的信息可以缓解这一问题。例如，可以结合面部和步态特征、多张面部图像或个体左右食指的指纹来确定一个人的身份。融合多个生物特征来源信息的系统通常更可靠。

2. 步态识别技术

2.1 步态识别的特点与应用

步态是指一个人行走的方式，是少数可以用于远距离识别非合作个体的生物特征之一。近年来，人类步态分析的进展为安全监控环境中的个体识别、性别、年龄和种族（软生物特征）识别以及活动识别开辟了新的应用领域。

步态识别系统通常试图提取人体轮廓，以推导移动个体的时空属性。因此，选择一个合适的模型来表示人体对于步态识别系统的高效运行至关重要。基于步态的系统还可以在较长时间内跟踪个体，并利用监控网络中多个视频流的数据进行三维步态识别。

然而，步态会受到服装、鞋子或环境背景的影响。特殊的身体状况，如受伤，也会改变一个人的行走方式。同一个人在不同条件下（有意或无意）的步态变化较大，这降低了步态作为生物特征的区分能力，它可能不如指纹或虹膜那样独特，但个体固有的步态特征在实际应用中仍然具有不可替代的作用，可用于人类识别。

2.2 步态表示方法 - 步态能量图像（GEI）

步态能量图像（GEI）是一种常用的步态表示方法。其构建过程包括从视频序列中提取人体轮廓，然后对这些轮廓进行归一