1、嫌疑犯的脸部照片，输入 到电脑中，与警方数据库中的资料进行比对，并找出该嫌犯的详细资料和犯罪记录。这 并非虚构的情节。在国外，人脸识别技术早已被大量使用在国家重要部门以及军警等安 防部门。在国内，对于人脸识别技术的研究始于上世纪年代，目前主要应用在公安 金融网络安全物业管理以及考勤等领域。 二人脸识别技术的研究意义 富有挑战性的课题 人脸识别是机器视觉和模式识别领域最富有挑战性的课题之，同时也具有较为广 泛的应用意义。人脸识别技术是个非常活跃的研究领域，它覆盖了数字图像处理模 式识别计算机视觉神经网络心理学生理学数学等诸多学科的内容。如今，虽 然在这方面的研究已取得了些可喜的成果，但是在实用应用中仍面临着很严峻的 问题,因为人脸五官的分布是非常相似的，而且人脸本身又是个柔性物体，表情姿态 或发型化妆的千变万化都给正确识别带来了相当大的麻烦。如何能正确识别大量的人 并满足实时性要求是迫切需要解决的问题。 面部关键特征定位及人脸形状检测技术 在人脸检测的基础上，面部关键特征检测试图检测人脸上的主要的面部特征点的位 置和眼睛和嘴巴等主要器官的形状信息。灰度积分投影曲线分析模板匹配可变形模 板变换算子基于小波变换的弹性图匹配技术主动性状模型广西工学院计算机工程系届毕业论文人脸识别系统的研究与实现 计班张薇 和主动外观模型是常用的方法。 可变形模板的主要思想是根据待检测人脸特征的先验的形状信息，定义个参数描 述的形状模型，该模型的参数反映了对应特征形状的可变部分，如位置大小角度等， 它们最终通过模型与图像的边缘峰谷和灰度分布特性的。
2、储时发生的数据丢失和损坏等,这些都会影响图像的 质量，因此需要将图片进行平滑操作以此来消除噪声。但是如果平滑不当，就会使图像广西工学院计算机工程系届毕业论文人脸识别系统的研究与实现 计班张薇 本身的细节如边界轮廓线条等变的模糊不清，为了既平滑掉噪声有尽量保持图像细节， 本系统采用高斯平滑。 均衡直方图使用该模块的目的是通过点运算使输入转换为在每灰度级上都有 相同的像素点数的输出图像。它的实现主要是利用灰度均衡的转换式 。式 图像对比度增强为了将图像的特征步步显现出来，需要进行图像的对比度 增强，它主要通过对图像的灰度值进行统计，对于小于则认为是有关的信息，则 将它作为黑色处理，对于处于以上的则认为是些无关的信息，将它们去掉，而 处于两者之间的，则进行对比度增强，将他们在总的灰度值里面的比例作为新的像素信 息保存起来。广西工学院计算机工程系届毕业论文人脸识别系统的研究与实现 计班张薇 第三章系统的概要设计 本章主要介绍系统的结构设计的流程以及系统各模块的功能及相关原理。 应用程序的总体结构设计流程图如图所示 图总体结构设计流程图 用户 从文件菜单中选择打开选项 在弹出的打开对话框中选择要打开 的位图，点击确定，应用程序显示所 要打开的位图 显示识别结果 获取脸部区 域 图象预处理人脸定 位 获取特征参 数 识别广西工学院计算机工程系届毕业论文人脸识别系统的研究与实现 计班张薇 二图像预处理的层次图如图。
3、。因此本 设计中所要完成的主要功能如下所述 图像获取功能 该模块主要是从摄像头拍照后进行获取图片，也可以从图片库中获取，获取后 的图片可以在软件的界面中显示出来以便进行识别。 图像预处理功能 该模块主要包括图像光线补偿图像变成灰色高斯平滑均衡直方图实现 图像对比度增强二值化变换等。 人脸定位功能 该模块主要是将处理后的人脸图片进行定位，将眼睛鼻子嘴巴标记出来， 以便进行特征提取。 特征提取功能 该模块是在定位后的人脸图片中将眼睛鼻子嘴巴的特征值提取出来。 识别功能 该模块是将从图片中提取的特征值和后台数据库中的值进行比较来完成识别 功能。广西工学院计算机工程系届毕业论文人脸识别系统的研究与实现 计班张薇 二开发环境需求分析 硬件环境 硬件配置原则 具有可靠性，可用性和安全性，具有完善的技术支持。能够满足个人学习和设计需 要。 运行本软件所需的硬件资源 及以上内存及以上 软件环境 系统软件配置原则 能够满足该软件的可靠性，可用性和安全性的要求 系统软件配置方案 配置有持续工作能力高稳定性高度可集成的开放式标准的操作系统，如 ，等。 配备符合标准的高级程序设计语言处理软件。如。 熟悉高级程序设计语言。 运行环境需求分析 硬件环境 及以上内存及以上。 软件环境 可以运行在微软公司近年来所出的各种操作系统。如 等。广西工学院计算机工程系届毕业论文人脸识别系统的研究与实现 计班张薇 第三节预处理方案选择 设计方案原则的选择 本应用程序的设计方案原则如下 采用较。
4、所示 图预处理的层次图 第节各模块功能概述 以上是该系统的总体结构设计图以及图像预处理模块的层次图。下面介绍系统中的各模 块的功能及算法 图像获取模块 该模块主要是从摄像头拍照后进行获取图片，也可以从图片库中获取，获取后的图 片可以在软件的界面中显示出来以便进行识别。 人脸区域获取 该系统中图像里人脸区域的获取，主要是根据肤色来进行获取，通过肤色非线形 分段色彩变换来实现。这非线性分段色彩变换得到的肤色模型属于色彩空间中的聚类 模型，这类肤色模型的建立首先要选取种合适的色彩空间。 图像预处理模块 图像预处理就是对获取得来的图像进行适当的处理，使它具有的特征能够在图像中 明显的表现出来。该模块中的子模块有如下个，下面对它们进行概述 预处理 光 线 补 偿 图 像 灰 度 化 高 斯 平 滑 均 衡 直 方 图 图 像 对 比 度 增 强 二 值 化广西工学院计算机工程系届毕业论文人脸识别系统的研究与实现 计班张薇 第章前言 第节课题背景 课题的来源 随着安全入口控制和金融贸易方面应用需要的快速增长，生物统计识别技术得到 了新的重视。目前，微电子和视觉系统方面取得的新进展，使该领域中高性能自动识别 技术的实现代价降低到了可以接受的程度。而人脸识别是所有的生物识别方法中应用最 广泛的技术之，人脸识别技术是项近年来兴起的，但不大为人所知的新技术。人们 更多的是在电影中看到这种技术的神奇应用警察将偷拍到的。
5、为先进的技术力量，保证应用程序在技术上具备定的优势。 采用成熟的技术，保证应用程序的安全性和可靠性。 应用程序便于扩展和维护，易于技术的更新。 应用程序充分利用现有的资源，尽量减少不必要的再投资。 编写的代码必须严谨易读，代码的解释必须清楚明白，为应用程序的再开发提 供应尽的责任。 二图像文件格式选择 在设计的过程中，为了定位和特征提取的方便，我们采用的是位位图。 三开发工具选择 本次设计所用的开发工具是。是 公司推出的种可视化编程工具。它支持多平台和交叉平台的开发，将各种 编程工具如编辑器连接器调试器等巧妙的结合在起，构成个完美的可视化开发 环境。用户无需通过繁杂的编程操作，即可完成下应用程序的编辑编译测 试和细化等工作。 四算法选择分析 本文主要研究的对象是图像预处理模块，该模块分为光线补偿图像灰度化高斯 平滑图像对比度增强均衡直方图，每个小模块的实现都有许多相应的算法。下面将 本系统采用的算法进行介绍 光线补偿由于光线原因，所照的图像可能会存在光线不平衡的情况而造成色 彩偏差，为了抵消这种整个图像中存在的色彩偏差，本系统采用的解决方法是将整个 图像中的所有像素的亮度从高到低进行排列，取前的像素，然后线性放大，使这些 像素的平均亮度达到。实际上就是调整图片像素的值。 图像灰度化图像灰度化是将图像变成灰色，本系统中采用以下步骤来实现图像 的灰度化彩色转换成灰度灰度比例变换灰度线性变换灰度线性截断灰度取反。 高斯平滑在图像的采集过程中,由于各种因素的影响,图像中往往会出现些不 规则的随机噪声,如数据在传输存。
6、照片的概率可达。年月日，由清华大学电子系人脸识 别课题组负责人苏光大教授主持承担的国家十五攻关项目人脸识别系统通过了由 公安部主持的专家鉴定。鉴定委员会认为，该项技术处于国内领先水平和国际先进水平。 本论文主要对该人脸识别系统进行模块划分，并介绍各模块的功能，重点介绍图像 预处理模块，对其内的子模块的功能和算法进行详细讲述，主要介绍光线补偿图像灰 度化高斯平滑均衡直方图图像对比度增强，图像预处理模块在整个系统中起着极 其关键的作用，图像处理的好坏直接影响着后面的定位和识别工作。广西工学院计算机工程系届毕业论文人脸识别系统的研究与实现 计班张薇 第二章系统的需求分析与方案选择 人脸识别系统现在应用于许多领域中，但是人脸识别技术也是项近年来兴起的， 且不大为人所知的新技术。在我国以及其他国家都有大量的学者正在研究之中，不断的 更新人脸识别技术，以便系统的识别准确率达到新的高度。 第节可行性分析 在开发该人脸识别软件之前，我们查询了前人所写过的诸多论文以及源程序，在开 发之时，结合了资料中的算法并揉进了自己的些思想，使程序可以对人脸图片进行简 易识别。 技术可行性 图像的处理方法很多，我们可以根据需要，有选择地使用各种方法。 在确定脸部区域上，通常使用的方法有肤色提取。肤色提取，则对脸部区域的获取 则比较准确，成功率达到以上，并且速度快，减少很多工作。 图像的亮度变化，由于图像的亮度在不同环预处理这个模块在整个人脸识别系统的开发过程中占有很重要的地位，只有预处 理模块做的好，才可能很好的完成后面的人脸定位和特征提取这两大关键模块。
7、所示 图预处理的层次图 第节各模块功能概述 以上是该系统的总体结构设计图以及图像预处理模块的层次图。下面介绍系统中的各模 块的功能及算法 图像获取模块 该模块主要是从摄像头拍照后进行获取图片，也可以从图片库中获取，获取后的图 片可以在软件的界面中显示出来以便进行识别。 人脸区域获取 该系统中图像里人脸区域的获取，主要是根据肤色来进行获取，通过肤色非线形 分段色彩变换来实现。这非线性分段色彩变换得到的肤色模型属于色彩空间中的聚类 模型，这类肤色模型的建立首先要选取种合适的色彩空间。 图像预处理模块 图像预处理就是对获取得来的图像进行适当的处理，使它具有的特征能够在图像中 明显的表现出来。该模块中的子模块有如下个，下面对它们进行概述 预处理 光 线 补 偿 图 像 灰 度 化 高 斯 平 滑 均 衡 直 方 图 图 像 对 比 度 增 强 二 值 化广西工学院计算机工程系届毕业论文人脸识别系统的研究与实现 计班张薇 第章前言 第节课题背景 课题的来源 随着安全入口控制和金融贸易方面应用需要的快速增长，生物统计识别技术得到 了新的重视。目前，微电子和视觉系统方面取得的新进展，使该领域中高性能自动识别 技术的实现代价降低到了可以接受的程度。而人脸识别是所有的生物识别方法中应用最 广泛的技术之，人脸识别技术是项近年来兴起的，但不大为人所知的新技术。人们 更多的是在电影中看到这种技术的神奇应用警察将偷拍到的。
8、储时发生的数据丢失和损坏等,这些都会影响图像的 质量，因此需要将图片进行平滑操作以此来消除噪声。但是如果平滑不当，就会使图像广西工学院计算机工程系届毕业论文人脸识别系统的研究与实现 计班张薇 本身的细节如边界轮廓线条等变的模糊不清，为了既平滑掉噪声有尽量保持图像细节， 本系统采用高斯平滑。 均衡直方图使用该模块的目的是通过点运算使输入转换为在每灰度级上都有 相同的像素点数的输出图像。它的实现主要是利用灰度均衡的转换式 。式 图像对比度增强为了将图像的特征步步显现出来，需要进行图像的对比度 增强，它主要通过对图像的灰度值进行统计，对于小于则认为是有关的信息，则 将它作为黑色处理，对于处于以上的则认为是些无关的信息，将它们去掉，而 处于两者之间的，则进行对比度增强，将他们在总的灰度值里面的比例作为新的像素信 息保存起来。广西工学院计算机工程系届毕业论文人脸识别系统的研究与实现 计班张薇 第三章系统的概要设计 本章主要介绍系统的结构设计的流程以及系统各模块的功能及相关原理。 应用程序的总体结构设计流程图如图所示 图总体结构设计流程图 用户 从文件菜单中选择打开选项 在弹出的打开对话框中选择要打开 的位图，点击确定，应用程序显示所 要打开的位图 显示识别结果 获取脸部区 域 图象预处理人脸定 位 获取特征参 数 识别广西工学院计算机工程系届毕业论文人脸识别系统的研究与实现 计班张薇 二图像预处理的层次图如图。
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人脸识别系统的研究与实现