實(shí)用人臉識(shí)別系統(tǒng)初探.pdf

1、近些年來(lái)，構(gòu)建自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)視覺(jué)和模式識(shí)別領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，陸續(xù)出現(xiàn)了一些人臉識(shí)別商業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用于公眾和個(gè)人安防等方面。廣義的講，自動(dòng)人臉識(shí)別系統(tǒng)一般需要經(jīng)過(guò)人臉檢測(cè)，人臉特征點(diǎn)定位，特征選擇與提取，比對(duì)與識(shí)別四個(gè)步驟以完成識(shí)別任務(wù)。人臉檢測(cè)判定圖像或視頻序列中是否存在人臉，若存在，確定人臉的大小與位置；人臉特征點(diǎn)定位獲得人臉顯著特征點(diǎn)(如眼睛，鼻子，嘴巴)的位置；特征選擇與提取得到人臉最具有區(qū)分性的特征；人臉比對(duì)與識(shí)別通過(guò)與

2、已有數(shù)據(jù)庫(kù)的比較，獲得待識(shí)別人的身份。 本文以人臉識(shí)別的實(shí)用化，實(shí)時(shí)化和系統(tǒng)化為目標(biāo)，對(duì)實(shí)用人臉識(shí)別系統(tǒng)中若干問(wèn)題進(jìn)行了初步探討。論文的主要工作如下： (1)提出一種新的基于投影峰分析的眼睛快速定位方法 基于投影峰分析的眼睛快速定位方法，充分利用了人臉五官特征的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，通過(guò)簡(jiǎn)單的運(yùn)算實(shí)現(xiàn)眼睛中心坐標(biāo)的準(zhǔn)確快速的定位，針對(duì)額發(fā)，鬢角，眉毛，眼鏡等干擾，通過(guò)投影峰分析，有效地去除了上述干擾，使得定位算法更具魯棒性。實(shí)

3、驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)人臉姿態(tài)，光照，表情和配飾變化時(shí)，該方法依然可以完成準(zhǔn)確且快速的眼睛定位。由于較低的計(jì)算復(fù)雜度，該方法完全可以滿足實(shí)時(shí)人臉識(shí)別系統(tǒng)的需要。 (2) 改進(jìn)基于Gabor 特征的人臉識(shí)別方法 針對(duì)Gabor 特征提取中，二維卷積運(yùn)算復(fù)雜度較高，耗時(shí)較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，提出了基于特征選擇的SFFS-Gabor 人臉識(shí)別方法。該方法通過(guò)SFFS 方法在訓(xùn)練集上的學(xué)習(xí)，經(jīng)過(guò)兩個(gè)步驟，選擇出最具分辨能力Gabor 核的位置、尺度

4、和方向，以此描述人臉特征。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法保證較高人臉識(shí)別率的同時(shí)，降低了算法復(fù)雜度，明顯縮短了人臉識(shí)別的時(shí)間消耗，使得基于Gabor 特征描述的人臉識(shí)別方法，更加適用于實(shí)用人臉識(shí)別系統(tǒng)。 (3) 改進(jìn)基于LBP 特征的人臉識(shí)別方法 針對(duì)一般LBP 人臉描述維數(shù)較高，無(wú)法應(yīng)用于實(shí)時(shí)識(shí)別的不足，提出壓縮直方圖的思想，有效地降低特征維數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果，表明壓縮直方圖的方法可縮短識(shí)別時(shí)間，并保證較高的識(shí)別率。同時(shí)提出了

5、一種新的基于全變分模型的LBP 方法，利用全變分模型對(duì)人臉邊緣、輪廓和角點(diǎn)等顯著特征的增強(qiáng)，并結(jié)合了LBP 算子對(duì)圖像邊緣、角點(diǎn)等局部變化特征敏感的特性，提取對(duì)于外界因素變化特別是光照變化，較為魯棒的人臉特征用于人臉識(shí)別，明顯提高了光照變化情況下的人臉識(shí)別率。 (4) 構(gòu)建開(kāi)放式人臉識(shí)別體系框架 為了給實(shí)用人臉識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考原型，我們提出一種新的開(kāi)放式人臉識(shí)別體系框架，根據(jù)開(kāi)放式人臉識(shí)別體系框架的通用性、開(kāi)放性和分布

6、式的三大設(shè)計(jì)目標(biāo)，具體描述了體系框架的設(shè)計(jì)思路和系統(tǒng)整體框架；并以面向?qū)ο蠹夹g(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和OpenCV為技術(shù)平臺(tái)，具體實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式人臉識(shí)別體系框架。 (5) 實(shí)現(xiàn)基于人臉識(shí)別的考勤系統(tǒng) 以辦公室環(huán)境的日?？记跒閼?yīng)用目的，以開(kāi)放式人臉識(shí)別體系框架為基礎(chǔ)，采用SFFS-Gabor 人臉識(shí)別方法實(shí)現(xiàn)基于人臉識(shí)別的考勤系統(tǒng)，以此為實(shí)施例，驗(yàn)證開(kāi)放式人臉識(shí)別體系的開(kāi)放性與通用性，同時(shí)也驗(yàn)證了SFFS-Gabor 人臉識(shí)別方法在實(shí)際應(yīng)