開題報告-人臉檢測與識別

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1、開題報告1.研究背景各種智能系統(tǒng)在生活屮的應(yīng)用越來越普遍。智能系統(tǒng)屮經(jīng)常需要身份識別以便提供個性化服務(wù)。身份識別是一個很棘手的的問題，傳統(tǒng)方法中主要是通過一些具有個人身份特征的事物來鑒別，比如證件、鑰匙等身份標識物品，或者是用戶名和密碼之類的身份標識知識。在一些要求比較高的系統(tǒng)中，一般將這兩方法結(jié)合起來使用，例如我們在使用ATM機時，只有ATM卡和密碼都正確才能訪問特定的用戶并進行一些列操作。但是傳統(tǒng)的身份鑒別方法缺點是相當明顯的：身份標識物品容易丟失或被偽造，身份標識知識容易遺忘或被盜取。這個時候身份鑒別就是天方夜譚了。如果利用每個人本身的生物特征如人臉特征，指紋等等就能達到相當好的效果

2、。這使得牛物特征識別技術(shù)煥發(fā)光彩。由于微電子和機器視覺方面取得了新進展，高性能自動識別的技術(shù)可行性越來越高。近年來興起的人臉識別在眾多生物識別方法中應(yīng)用最為廣泛。在國外，人臉識別技術(shù)早已被大量使用在國家重要部門以及軍警等安防部門。在國內(nèi)，對于人臉識別技術(shù)的研究始于上世紀90年代，目前主要應(yīng)用在公安、金融、網(wǎng)絡(luò)安全、物業(yè)管理以及考勤等領(lǐng)域。2.研究意義人臉識別是機器視覺和模式識別領(lǐng)域最富有挑戰(zhàn)性的課題之一，同時也具有較為廣泛的應(yīng)用意義。人臉識別技術(shù)是一個非?；钴S的研究領(lǐng)域，它覆蓋了數(shù)字圖像處理、模式識別、計算機視覺、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、心理學(xué)、生理學(xué)、數(shù)學(xué)等諸多學(xué)科的內(nèi)容。如今，雖然在這方而的研究已取

3、得了一些可喜的成果，但是FRT在實用應(yīng)用中仍而臨著很嚴峻的問題，因為人臉五官的分布是非常相似的，而且人臉本身又是一個柔性物體，表情、姿態(tài)或發(fā)型、化妝的千變?nèi)f化都給正確識別帶來了相當大的麻煩。如何能正確識別大量的人并滿足實時性要求是迫切需要解決的問題?；谌四樕锾卣鞯纳矸蓁b別具有以下優(yōu)點：（1）用戶易接受：操作簡單，身份識別度高，識別速度快。（2）防偽性能好：人臉特征被偽造或被盜可能性很低。（3）使用方便：不用擔(dān)心丟失或遺忘，隨時隨地可用。除此之外，人臉識別技術(shù)還有精度高，性價比高，自學(xué)習(xí)能力強等優(yōu)點。由于以上多項優(yōu)點使得人臉特征識別在身份鑒別領(lǐng)域大放異彩，在生活中許多地方得到應(yīng)用：（1）

4、公安系統(tǒng)：快速辨別罪犯；罪犯通緝；保障共安全；海關(guān)邊檢。（2）公共安全領(lǐng)域：確認證件的真?zhèn)?；智能門禁；信用卡使用者身份驗證。（3）互聯(lián)網(wǎng)交互領(lǐng)域：計算機登錄；網(wǎng)絡(luò)安全；個性化服務(wù)。人臉識別技術(shù)的研究也具有很大的理論價值。人臉識別技術(shù)的研究涉及到模式識別、計算機視覺、人工智能、圖像處理等多門學(xué)科，經(jīng)常應(yīng)用于人機交互領(lǐng)域，而且還與人的其它生物特征識別有著千絲萬縷的聯(lián)系。人臉識別技術(shù)的研究對推動以上各學(xué)科的發(fā)展具有重要的理論意義。1.研究現(xiàn)狀3.1國外的發(fā)展概況通過查閱文獻了解機器自動人臉識別研究開始于19世紀90年代，1990年日木研制的人像識別機，可在1秒鐘內(nèi)中從3500人中識別到你要找的人

5、。1993年，美國國防部高級研究項目署和美國陸軍研究實驗室成立了項目組，建立了人臉數(shù)據(jù)庫，用于評價人臉識別算法的性能。美國陸軍實驗室也是利用vc++開發(fā)，通過軟件實現(xiàn)的，并且FAR為49%。在美國的進行的公開測試中，F(xiàn)AR,為53%。美國國防部高級研究項目署，利用半自動和全自動算法。這種算法需要人工或自動指出圖像中人的兩眼的中心坐標，然后進行識別。3.2國內(nèi)的發(fā)展概況人臉識別系統(tǒng)現(xiàn)在在大多數(shù)領(lǐng)域中起到舉足輕重的作用，尤其是用在機關(guān)單位的安全和考勤、網(wǎng)絡(luò)安全、銀行、海關(guān)邊檢、物業(yè)管理、軍隊安全、智能身份證、智能門禁、司機駕照驗證、計算機登錄系統(tǒng)。我國在這方面也取得了較好的成就，國家863項目

6、“面像檢測與識別核心技術(shù)”通過成果鑒定并初步應(yīng)用，就標志著我國在人臉識別這一當今熱點科研領(lǐng)域掌握了一定的核心技術(shù)。北京科瑞奇技術(shù)開發(fā)股份有限公司在2002年開發(fā)了一種人臉鑒別系統(tǒng)，對人臉圖像進行處理，消除了照相機的影響，再對圖像進行特征提取和識別。這對于人臉鑒別特別有價值，因為人臉鑒別通常使用正而照，要鑒別的人臉圖像是不同時期拍攝的，使用的照相機不一樣。系統(tǒng)可以接受時間間隔較長的照片，并能達到較高的識別率。2005年1月18H,由清華大學(xué)電子系人臉識別課題組負責(zé)人蘇光大教授主持承擔(dān)的國家〃十五〃攻關(guān)項目《人臉識別系統(tǒng)》通過了由公安部主持的專家鑒定。鑒定委員會認為，該項技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平和

7、國際先進水平。1.主要研究內(nèi)容人臉識別技術(shù)是基于生物特征的識別方式，利用人類自身所擁有的、并且能夠唯一標示其身份的生理特征或行為特征進行身份驗證技術(shù)。也就是給定一場景的靜止或視頻圖象，利用訓(xùn)算機里存儲的人臉數(shù)據(jù)庫，確定場景中的一個或多個人。人臉識別過程需要完成以下兒方面的工作：人臉檢測：從各種場景中檢測岀人臉的存在，并從場景中準確分離岀人臉區(qū)域；預(yù)處理：校正人臉尺度、光照以及旋轉(zhuǎn)等方面的變化，得到規(guī)范化的人臉圖像；特征提