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北方工業(yè)大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告書題 目: 基于直方圖差值比較方法的人臉識(shí)別系統(tǒng) 指導(dǎo)教師: 專業(yè)班級(jí): 學(xué) 號(hào): 姓 名: 日 期: 2013 年 3 月 20 日 一、選題的目的、意義近些年來,有關(guān)人臉的處理已受到廣大研究人員越來越多的重視,如人臉識(shí)別、人臉定位、面部表情識(shí)別、人臉跟蹤等。人臉處理系統(tǒng)在安全系統(tǒng)的身份認(rèn)證、智能人機(jī)接口、圖像監(jiān)控、視頻檢索等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。此外在進(jìn)行人工智能的研究中,人們一直想做的事情就是讓機(jī)器具有像人類一樣的思考能力,以及識(shí)別事物、處理事物的能力,因此從解剖學(xué)、心理學(xué)、行為感知學(xué)等各個(gè)角度來探求人類的思維機(jī)制、以及感知事物、處理事物的機(jī)制,并努力將這些機(jī)制用于實(shí)踐,如各種智能機(jī)器人的研制。同時(shí),進(jìn)行人臉圖像識(shí)別研究也具有很大的使用價(jià)依。如同人的指紋一樣,人臉也具有唯一性,也可用來鑒別一個(gè)人的身份。人臉圖像的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)較之指紋識(shí)別系統(tǒng)、DNA鑒定等更具方便性,因?yàn)樗臃奖?,可以不接觸目標(biāo)就進(jìn)行識(shí)別,從而開發(fā)研究的實(shí)際意義更大。并且與指紋圖像不同的是,人臉圖像受很多因素的干擾:人臉表情的多樣性;以及外在的成像過程中的光照,圖像尺寸,旋轉(zhuǎn),姿勢變化等。使得同一個(gè)人,在不同的環(huán)境下拍攝所得到的人臉圖像不同,有時(shí)更會(huì)有很大的差別,給識(shí)別帶來很大難度。因此在各種干擾條件下實(shí)現(xiàn)人臉圖像的識(shí)別,也就更具有挑戰(zhàn)性。人臉圖像識(shí)別除了具有重大的理論價(jià)值以及極富挑戰(zhàn)性外,還其有許多潛在的應(yīng)用前景,利用人臉圖像來進(jìn)行身份驗(yàn)證,可以不與目標(biāo)相接觸就取得樣本圖像,而其它的身份驗(yàn)證手段,如指紋、眼睛虹膜等必須通過與目標(biāo)接觸或相當(dāng)接近來取得樣木,在某些場合,這些識(shí)別手段就會(huì)有不便之處。二、本題的基本內(nèi)容本設(shè)計(jì)利用MATLAB實(shí)現(xiàn)一個(gè)人臉識(shí)別系統(tǒng),其中涉及到圖像的選取,臉部定位,特征提取,圖像處理和識(shí)別幾個(gè)過程。在上述過程之中,由于PC機(jī)可以進(jìn)行圖片的載入等功能,故本設(shè)計(jì)集中討論人臉檢測、特征提取、人臉識(shí)別等相應(yīng)模塊。 人臉圖像獲取人臉檢測特征提取人臉識(shí)別 (1)人臉的圖像獲取從實(shí)際應(yīng)用中可以看出,圖像的獲取一般是通過外接攝像頭或者照相系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的,故在本次試驗(yàn)中直接電腦給定所要識(shí)別圖片,同樣可以達(dá)到獲取效果。此模塊應(yīng)用此方法進(jìn)行獲取。 (2)人臉的檢測人臉檢測的任務(wù)是判斷圖像中是否存在人臉。若存在人臉,定位人臉的具體位置,鎖定出人臉坐標(biāo),并且給出人臉的相關(guān)參數(shù)。(3)特征提取通過人臉特征點(diǎn)的檢測與標(biāo)定可以確定人臉圖像中顯著特征點(diǎn)(如眼睛、眉毛、鼻子、嘴巴等器官),以及臉部各器官相關(guān)比例,并把這些信息導(dǎo)出,以待下一步檢測。(4)基于人臉圖像比對識(shí)別即人臉識(shí)別問題。通過將輸入人臉圖像與人臉數(shù)據(jù)庫中的所有已知原型人臉圖像進(jìn)行比對,計(jì)算其相似度。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果對其排序,給出輸入人臉的身份信息。(5)基于人臉圖像比對的身份驗(yàn)證即人臉確認(rèn)。系統(tǒng)在輸入人臉圖像的同時(shí)輸入一個(gè)用戶宣稱的該人臉的身份信息,系統(tǒng)要對該輸入人臉圖像的身份與宣稱的身份是否相符作出判斷。3、 完成期限和主要措施第 13 周:查閱相關(guān)資料,形成基本設(shè)計(jì)思路,撰寫開題報(bào)告第 4 周:開題答辯第 56 周:制定方案,系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)第 79 周:軟件編程第 10 周:期中檢驗(yàn)第1113周:完成軟件調(diào)試,系統(tǒng)測試第1415周:驗(yàn)收;撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 16 周:審閱論文,答辯準(zhǔn)備第 17 周:答辯四、預(yù)期達(dá)到的目標(biāo) 通過對人臉識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì),應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下要求:當(dāng)輸入人臉圖片后,計(jì)算機(jī)首先進(jìn)行人臉檢測(在輸入圖像中尋找人臉),給出人臉有無的結(jié)果;然后進(jìn)行人臉定位,確定人臉的位置并提取出來。對人臉的定位在輸入是圖像序列時(shí)一般也稱之為人臉跟蹤。通常檢測和定位結(jié)合進(jìn)行。對提取出來的人臉借助人臉描述就可以進(jìn)行(狹義的)人臉識(shí)別,即通過提取特征來確定其身份。五、主要參考文獻(xiàn)1 祝磊,朱善安.人臉識(shí)別的一種新的特征提取方法J.計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2007,34(6):122-1251 2 何東風(fēng),凌捷.人臉識(shí)別技術(shù)綜述J.計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2003,13(12)75-784 何國輝,甘俊英.PCA-LDA算法在性別鑒別中的應(yīng)用J.中國圖像圖形學(xué)報(bào),2006,32(19):208-211.5 王聃,賈云偉,林福嚴(yán).人臉識(shí)別系統(tǒng)中的特征提取J.自動(dòng)化學(xué)報(bào),2005,21(7-3).6 張儉鴿,王世卿,盛光磊.基于小波和DFB-PCA的人臉識(shí)別算法研究J.自動(dòng)化學(xué)報(bào),2007,23(2-1).7 曹林,王東峰,劉小軍,鄒謀炎.基于二維Ga bor小波的人臉識(shí)別算法J.電子學(xué)報(bào),2006,28(3)490-4948 焦峰,山世光,崔國勤,高文,李錦濤.基于局部特征分析的人臉識(shí)別方法J.自動(dòng)化學(xué)報(bào),2003,15(1):53-589 徐倩,鄧偉.一種融合兩種主成分分析的人臉識(shí)別方法J.計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào),2007,43(25):195-19710 劉貴喜,楊萬海.基于小波分解的圖像融和方法及性能評價(jià)J.自動(dòng)化學(xué)報(bào),2002,28(6):927-93411 周嬪,馬少平,蘇中.多分類器合成方法綜獻(xiàn)J.自動(dòng)化學(xué)報(bào),2000,28(1):122-124 12任艷娜,呂素紅.Web方式人臉識(shí)別的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J.科技通報(bào),2012 (09):
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