人臉光照矯正算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著生活智能化程度的提高，各種智能系統(tǒng)已成為了生活的必需品，其中自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)更是以實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)受到極大的關(guān)注。相比于傳統(tǒng)的基于指紋或基于虹膜的識(shí)別系統(tǒng)，人臉識(shí)別有更強(qiáng)的便捷性和用戶友好性，已被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)身份認(rèn)證、智能門禁系統(tǒng)、智能監(jiān)控和人機(jī)交互等領(lǐng)域。近年來(lái)，大量的投入使得人臉識(shí)別技術(shù)得到快速發(fā)展，很多企業(yè)和科研單位都推出了性能優(yōu)越的人臉識(shí)別系統(tǒng)。但是，這些系統(tǒng)一般是針對(duì)某種特定環(huán)境設(shè)計(jì)的，當(dāng)人臉圖像出現(xiàn)光照變化、表情變化、年

2、齡變化和被遮擋等這些情況時(shí)，其算法的識(shí)別效果會(huì)急劇下降，其中受光照變化的影響最大。如何設(shè)計(jì)出抗光照、魯棒性強(qiáng)且具有較高識(shí)別率的人臉識(shí)別算法已成為眾多研究者關(guān)心的核心問(wèn)題。本文主要由以下幾個(gè)方面的內(nèi)容構(gòu)成：
　?。?）、人臉識(shí)別中的光照問(wèn)題及光照處理的相關(guān)理論研究。該部分內(nèi)容主要是提出了光照問(wèn)題，并對(duì)相關(guān)的光照處理理論進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。其中介紹了朗伯反射模型，光照錐理論和球面諧波函數(shù)模型。
　?。?）、不同光照處理方法研究。該部

3、分內(nèi)容主要是對(duì)當(dāng)前人臉識(shí)別中光照問(wèn)題處理方法進(jìn)行總結(jié)和歸納，其中簡(jiǎn)要介紹了基于統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，基于圖像處理的方法，并詳細(xì)介紹了一些當(dāng)前較好的光照預(yù)處理方法，例如基于自商圖像方法（單尺度、多尺度自商圖像），Retinex方法（單尺度、多尺度方法），基于對(duì)數(shù)域上的余弦變換方法，基于大尺度特征和小尺度特征的方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析了當(dāng)前光照預(yù)處理算法的優(yōu)劣。
　?。?）、提出了基于魯棒主成分分析（Robust Principal Compo

4、nent Analysis）的光照預(yù)處理方法。傳統(tǒng)的光照預(yù)處理算法雖然能夠較好的將附著陰影消除，但是無(wú)法很好的處理投射陰影的影響?；诖藛?wèn)題本文在大尺度特征和小尺度特征的基礎(chǔ)上引進(jìn)了魯棒主成分分析來(lái)進(jìn)一步消除投射陰影的影響，并取得了一定的效果。該部分內(nèi)容詳細(xì)的介紹了我們的算法，同時(shí)在the Extended YaleB、CMU-PIE、FRGC2.0三個(gè)數(shù)據(jù)集上從視覺(jué)效果和人臉識(shí)別率兩個(gè)方面與基于對(duì)數(shù)域上的余弦變換方法，基于大尺度特征和