文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
人脸识别系统的研究与实现
姓名:黄朝兴
申请学位级别:硕士
专业:计算机科学与应用技术
指导教师:张家树
20060101
摘要西南交通大学硕士研究生学位论文诟孟低成杓屏舜嗳跛”;と肆惩枷袷菘夂捅4娑钔庑畔⒎第人脸识别技术是模式识别、图像处理、计算机视觉和认知科学等领域的一个极富挑战性的交叉课题,是近年来的~个研究热点。尽管人脸自动识别技术在各种潜在应用的推动下发展很快,但到目前为止,要建立通用的人脸自动识别系统还有许多难点问题尚未解决,特别是人脸识别算法的效率和鲁棒性问题。现有入脸识别算法众多,应用范围和特点各异,研究者希望通过一个算法测试系统快速了解现有算法,对比和研究新的算法:开发商希望通过一个测试平台选择一个适合自己应用领域的人脸识别算法开发商用产品。本论文致力于解决上述问题,其主要贡献在以下三个方面:开发了人脸识别算法综合测试系统,该系统集成了多种人脸识别算法并提供了添加新算法的开放接口。整个系统在甇和开发环境下实现。系统具有如下特点:闪种人脸检测算法,秩肆呈侗鹚惴ǎ⑽L砑有滤惴ㄌ供了开放接口。O低成杓频娜肆承畔⑹菘夤芾硐低巢捎梦牡到峁咕哂幸子诓檠易于追加方便更新的特点,具有推广价值。案,提高了安全性,丰富了人脸图像信息内容。.在综合测试系统的基础上实现网络化人脸识别系统,为商业应用提供网络入脸识别原型系统。该系统中,网络传输模块只传输有用的人脸信息,与传统的监控系统传输压缩视频相比,大大的降低了数据传输量。匀肆呈侗鹚惴ㄗ酆喜馐韵低澄J笛槠教ǎ酝缛肆呈侗鹣低澄T型,提出了级联多模态并行计算人脸识别体系结构,该体系结构有良好的识别效率和鲁棒性。理想情况下该体系结构可以达到サ氖侗鹇剩而且良好的可扩展性使得识别速度几乎不受人脸信息数据库规模限制。关键词:人脸识别;人脸检测;人脸信息数据库;特征提取;模式识别;数字水印
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第一章绪论引言术让计算机具有识别人的能力。目前生物特征识别主要包括:指纹识别,掌家庭安全中广泛应用,而是提升到了国家安全的角度,如何利用人体的生物特征迅速判断并确定一个人的身份成为现西南交通大学硕士研究生学位论文第集成芯片近半个世纪的发展,软件工程大规模的应用使得计算机的速度和处理信息的能力已经取得了巨大的进展,但其智能仍然低下,无法和人类进行有效的人机智能交互。可以说让计算机更加聪明是科学家们共同奋斗的目标。无疑,让计算机其有识别能力是使之更聪明的第一步。生物特征识别技纹识别,虹膜识别,姿态识别,入脸识别,表情识别等。自美国录螅矸萑现ぜ际醪唤鼋鍪窃谝写婵睢⒌缱由涛瘛
并在此基础上建立了人脸认知的两大功能模型,他们对熟悉和陌生人脸的识别规律以及图像序列的人脸识别规律也进行了研究。也有从视觉机理角度进并行模式识别方法。更多的学者则从事利用输入图像进行计算机人脸识别的中国科技大学杨光正等提出一种基于镶嵌图的人脸自动识别方法,采用西南交通大学硕士研究生学位论文第⒋车娜嘶换ナ浇锥第一阶段是以为代表,主要研究人脸识别所需要的面部特征,该阶段的识别依赖于人的操作。这些人脸识别方法都需要利用操作员的某些先验知识,仍然摆脱不了人的干预。⒆远侗鸪跫督锥第二阶段主要是采用机器自动识别的手段进行识别,世纪年代以来,随着高速度高性能计算机的出现。人脸识别方法有了重大突破,进入了真正的机器自动识别阶段,人脸识别研究也得到了前所未有的重视。国外有很多大学在此方面取得了很大进展。他们研究涉及的领域很广,其中有从感知和心理学角度探索人类识别人脸机理的,如美国大学的和∽椋饕Q芯咳死喔兄H肆车年砺桑缏вΑ⑿员鹗侗鹩肴脸识别的关系、种族效应等:由大学的淌诤虶大学的教授合作领导的小组,主要是研究人类大脑在人脸认知中的作用,行研究的,如英国大学的小组,主要研究人脸视觉表征方法,他们对空间频率在人脸识别中的作用也进行了分析;荷兰笱У小组,主要研究人类视觉系统的神经生理学机理并在此基础上发展了研究工作。国内关于人脸识别的研究始于世纪年代,主要是在国际上流行方法基础上作了发展性工作。基于知识的三级金字塔结构对人脸进行分割和定位,前两级建立在不同分辨率的镶嵌图基础上,用于对人脸进行基本定位,第三级用一种改进的边缘检测方法进一步检测眼睛和嘴。基于这些器官的匹配就可进行人脸识别。清华大学张长水等对特征脸的方法做了进一步发展,提出来用类间散布矩阵作为产生矩阵,进一步降低了产生矩阵的维数,在保持识别率的情况下大大降低了运算量。他们对多模板的人脸检测问题也进行了研究。南京理工大学杨静宇等主要是采用奇异值分解方法进行人脸识别研究,如用正交小波变换对人脸图像作预处理,得到它在不同频带上的鲎油枷瘢运欠