Первая проблема, которую вы описываете, и вторая - совершенно разные.
Большая часть каждого из них решается с помощью многочисленных доступных библиотек машинного зрения. Вам может понадобиться сочетание методов для достижения любого успеха в любой задаче.
В первом вам понадобится что-то, что в целом распознает объекты. Возможно, я бы использовал несколько согласованных алгоритмов для идентификации объекта переднего плана в образе модели, а затем провел бы какое-то взвешенное сравнение разделенного целевого изображения.
Во втором случае, изучение лиц, является гораздо более сложной проблемой по сравнению с общим распознавателем выше. Все лица выглядят одинаково или почти так. Вещи, которые заметил бы общий распознаватель, вряд ли будут хорошими для различения лиц. Вам нужен алгоритм, уже настроенный на распознавание лиц. К счастью, это быстро развивающаяся область, и вы, вероятно, можете сделать это так же, как и в первом случае, но с другим набором функций.