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硕士学位论文

论文题目: 人脸信息识别技术研究及在虚拟宠物上的应用

学号 1010020708
姓名刘子山
导师成谢锋教授
学科专业电路与系统
研究方向智能信息处理
申请学位类别工学硕士
论文提交日期二〇一三年二月
A Study on Face Information Recognition
Technology and Applications in the Virtual Pet

Thesis Submitted to Nanjing University of Posts and
munications for the Degree of
Master of Engineering

By
Liu Zishan
Supervisor: Prof. Cheng Xiefeng
February 2013
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研究生签名:____________ 导师签名:____________ 日期:_____________
摘要
人脸信息包括人脸基本特征信息、人脸身份特征信息和人脸的表情特征信息等内容,人
脸信息识别是试图使计算机像人类具有一样的视觉和分析的能力,是包含有多学科的新研究
领域。人脸信息识别是指利用计算机分析图像并检测出人脸,根据检测出人脸的面部信息确
定其身份及其表情等信息。一个完整的人脸信息识别系统主要由以下四部分组成:人脸的图
像获取,人脸检测、定位与预处理,人脸身份与表情特征提取和人脸身份与表情识别等。
文章分析和研究了几种近年来国内外关于人脸检测、人脸身份识别和表情识别的方法,
提出针对固定用户的人脸信息识别方法,为了提高识别速度,该方法采用先确定是谁,再确
定是什么样的二步识别法。即先检测出人脸,确定其身份,再根据身份识别出的特定对象进
行表情分类,实验系统验证了该算法的实用性和有效性;最后又将其用于了虚拟宠物游戏开
发中,为人脸识别技术的发展提出了新方向。
文章的研究工作主要包括以下几个方面:
首先,为人脸定位提出了基于肤色与基于人脸特征相结合的重复检验算法,该方法先用
肤色检测算法检测出人脸肤色区域,再人脸特征算法做二次检验,最终实现了高识别率的人
脸检验效果。针对面向单一用户的人脸信息识别实验系统的特点,本文还提出了一个多人脸
背景干扰下的目标人脸选取方法。
其次,提出了适合于固定用户的人脸信息识别方法,该方法采用先确定是谁,再确定是
什么样的二步识别法,该方法思想是先对测试图像进行身份识别,再对身份识别后的特定对
象进行表情分类,实验表明二步识别法不仅能够有效提高宠物游戏中的识别速度,而且能显
著提高表情识别阶段的识别率。
最后,提出人脸信息识别的概念,并将基于二步识别法的人脸信息识别系统应用于智能
虚拟宠物游戏的开发,该游戏系统先通过摄像头对游戏玩家人脸图像的实时捕捉,然后利用
人脸信息识别实验系统对其身份和表情识别,最后根据识别结果对用户做相应的感情慰问,
形成玩家表情与宠物感情的认知反馈链,实现人机之间的感情交流。

关键词: 人脸信息识别,二步识别法,重复检验, 智能虚拟宠物
I
Abstract
Face information include the basic features of the human face,human face identity feature