测试中为。美国国防部高级研究项目署，利用半自动和全自动算 法。这种算法需要人工或自动指出图像中人的两眼的中心坐标，然后进行识别。在机场 开展的测试中，系统发出的警报太多，国外的些高校卡内基梅隆大学 为首，麻省理工大学 等，英国的雷丁大学和公司公司人 脸识别系统的身份验证系统公司系统德国 的系统等的工程研究工作也主要放在公安刑事方面，在考试验证系统的实现 方面深入研究并不多。 视 频 输 入 人 脸 检 测 和 跟 踪 面 部 特 征 定 位 人脸识别 表情分析 性别判断 种族判断 年龄判别 唇读 身份信息 情感状态 性别信息 种族信息 年龄信息 唇形类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 二国内的发展概况 人脸识别系统现在在大多数领域中起到举足轻重的作用，尤其是用在机关单位的安 全和考勤网络安全银行海关边检物业管理军队安全智能身份证智能门 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用了基于区域增长的搜索策略，在人脸定位算法给出的大致人脸框架中，估计鼻子的初 始位置，然后定义两个初始搜索矩形，分别向左右两眼所处的大致位置生长。该算法根 据人眼灰度明显低于面部灰度的特点，利用搜索矩形找到眼部的边缘，最后定位到瞳孔 的中心。实验表明，本算法对于人脸大小姿态和光照的变化，都有较强的适应能力， 但在眼部阴影较重的情况下，会出现定位不准。佩戴黑框眼镜，也会影响本算法的定位 结果。 面部感知系统的重要内容 基于视觉通道信息的面部感知系统，包括人脸检测和跟踪面部特征定位面部识 别人脸归类年龄种族性别等的判别表情识别唇读等分系统，如图所 式，可以看出，继人脸检测和跟追之后，面部特征定位通常是面部感知的个必备环节， 是后续工作的基础，具有重要的意义。尽管人脸识别不能说是其他面部感知模块的必备 功能，但是，可以肯定的是，利用已知的身份信息，结合特定人的先验知识，可以提 高表情分析唇读和语音识别手势识别乃至手写体识别的可靠性。而计算机对使用者 身份确认的最直接的应用就是基于特定使用者的环境设置如使用者的个性化工作环 境，信息的共享和隐私保护等等。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 图面部感知系统结构图 第二节人脸识别的国内外发展概况 现在人脸识别技术已经应用在许多领域中，并起到了举足轻重的作用，人脸识别研 究开始于年的的工作，经过三十多年的发展，人脸识别技术取得了 长足的进步，现在就目前国内外的发展情况来进行展述。 国外的发展概况 见诸文献的机器自动人脸识别研究开始于年的的工作，年日本 研制的人像识别机，可在秒钟内中从人中识别到你要找的人。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动态地交互适应来得以修正。 由于模板变形利用了特征区域的全局信息，因此可以较好地检测出相应的特征形状。由 于可变形模板要采用优化算法在参数空间内进行能量函数极小化，因此算法的主要缺点 在于两点对参数初值的依赖程度高，很容易陷入局部最小二计算时间长。针 对这两方面的问题，我们采用了种由粗到细的检测算法首先利用人脸器官构造的先 验知识面部图像灰度分布的峰谷和频率特性粗略检测出眼睛鼻子嘴下巴的大致 区域和些关键的特征点然后在此基础上，给出了较好的模板的初始参数，从而可以 大幅提高算法的速度和精度。 眼睛是面部最重要的特征，它们的精确定位是识别的关键。基于区域增长的眼睛定 位技术，该技术在人脸检测的基础上，充分利用了眼睛是面部区域内脸部中心的左上方 和右上方的灰度谷区这特性，可以精确快速的定位两个眼睛瞳孔中心位置。该算法采 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。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。