文档介绍：数字图像处理
题目基于PCA的人脸识别

基于PCA的人脸识别
摘要
人脸识别技术是基于生物特征的识别方式,与指纹识别等传统的识别方式相比,具有实时、准确和非侵扰等特性,较容易被用户接受,因此人脸识别技术在诸多领域都有广泛的应用。人脸识别是利用计算机对人脸图像进行处理、分析,并从中提取能表征人脸图像的识别信息,用以进行人脸鉴别的一门技术。目前人脸识别技术比较多,优缺点各不相同。本文介绍了人脸识别的背景、研究范围以及方法。并使用基于主成份分析方法(PCA) 提取人脸图像特征(特征脸),结合欧氏距离进行分类识别,实现人脸识别程序。
研究的背景与意义
随着经济的发展,安全问题越来越成为人们关注的焦点,社会各个方面对快速有效的自动身份验证需求与日俱增。当前用于身份识别的方法较多,如密码、磁卡、人体生物多种方式,且各具特点。其中生物识别技术是近些年来发展最快、应用最多一种识别技术,它提供了一种基于唯一、高可靠性和稳定性的人体生物特征新的身份鉴别途径。
生物特征,如人脸、指纹、虹膜等,是人体内在属性,因具有较强的自身稳定性和体差异性,是身份鉴别的理想依据。其中利用人脸特征进行身份鉴定又是最自然、直接的方式,与指纹、虹膜、DNA等其它人体生物特征识别系统相比,人脸识别系统具有直接、友好和方便等特点,用户无任何的心理障碍,并通过表情分析,还能获得一些如心理反应等其它识别系统难以获得的信息。正是因为这些优势,自动人脸识别将广泛应用于公安系统的罪犯身份识别、驾驶执照及护照等与持证人身份核实,银行及海关的监控系统及保密门的自动门卫系统等领域。
与传统的身份鉴定手段相比,基于生物特征识别的身份鉴定技术具有多方面的优点。首先,生物识别技术是目前最为方便与安全的识别技术,它不需要记住复杂的密码,也不需随身携带钥匙、智能卡之类的东西。生物识别技术认定的是入身,没有什么能比这种认证方式更安全、更方便了。由于每个人的生物特征具有与其他人不同的唯一性和在一定时期内不变的稳定性,不易伪造和假冒,所以利用生物识别技术进行身份认定,安全、可靠、准确。其次,生物识别技术产品均借助于现代计算机以技术来实现,很容易配合电脑和安全、监控、管理系统结合,实现远程的自动化管理。此外,由于人体特征具有人体所
固有的不可复制的唯一性,这一生物密钥无法复制、失窃或被遗忘。而常见的口令、IC卡、条纹码、磁卡或钥匙则存在着丢失、遗忘、复制及被盗用诸多不利因素。因此采用生物“钥匙”,您可以不必携带大串的钥匙,也不用费心去记或更换密码。而系统管理员更不必因忘记密码而束手无策。
正是由于生物特征所具有的这些优势,使得其获得了长足的发展,其在国家安全、军事安全和公安、司法、民政、金融、民航、海关、边境、口岸、保险及民用等领域有了实际应用,具有极广阔的前景。如:公安布控监控、监狱监控、司法认证、民航安检、口岸出入控制、海关身份验证、银行密押、智能身份证、智能门禁、智能视频监控、基于PCA的人脸识别研究入控制、司机驾照验证、各类银行卡、金融卡、信用卡、储蓄卡的持卡人的身份验证,社会保险身份验证等多个方面,同时还可以应用到医疗和视频会议等方面,表现出了其强大的生命力。
在各种不同的识别技术中,由于人脸识别对人体的无侵害性、自然直观,以及其良好的交互性,已成为最容易被接受的生物特征识别技术,而受到人们越