Есть оупенсорсная библиотека для распознавания образов OpenCV. Есть портированная версия на AS3. Руки пока не добрались потрогать, но видел пример:
http://maaash.jp/lab/Marilena_sample/
статейка на хабре про приложение с этой библиотечкой:
http://ins-nsk.habrahabr.ru/blog/55001/
вот его описание:
http://bold-studio.ru/projects/neo/?about&ru