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人脸识别专业系统设计与仿真基于matlab的含matlab源程序版权不归自己交流使用.doc
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2022-12-18
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人脸识别专业系统设计与仿真基于matlab的含matlab源程序版权不归自己交流使用.doc
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人脸识别系统设计和仿真基于 matlab(含 matlab 源程序)
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目录
第一章 绪论 ..............................................................................................2
1.1 研究背景 ......................................................................................2
1.2 人脸图像识别应用前景 ...............................................................3
1.3 本文研究问题 ...............................................................................4
1.4 识别系统组成 ..............................................................................4
1.5 论文内容及组织 ...........................................................................6
第二章 图像处理 Matlab 实现.................................................................7
2.1 Matlab 介绍....................................................................................7
2.2 数字图像处理及过程 ...................................................................7
2.2.1 图像处理基础操作 ...............................................................7
2.2.2 图像类型转换 .......................................................................8
2.2.3 图像增强 ...............................................................................8
2.2.4 边缘检测 ...............................................................................9
2.3 图像处理功效 Matlab 实现实例 .................................................9
2.4 本章小结 ....................................................................................13
第三章 人脸图像识别计算机系统 ........................................................14
3.1 引言 ............................................................................................14
3.2 系统基础机构 .............................................................................15
3.3 人脸检测定位算法 .....................................................................15
3.4 人脸图像预处理 ........................................................................22
3.4.1 仿真系统中实现人脸图像预处理方法 ............................23
第四章 基于直方图人脸识别实现 ........................................................26
4.1 识别理论 ......................................................................................26
4.2 人脸识别 matlab 实现 ................................................................26
4.3 本章小结 ....................................................................................27
第五章 总结 ............................................................................................28
致谢 ..........................................................................................................29
参考文件 ..................................................................................................30
附录 ..........................................................................................................32
第一章 绪论
本章提出了本文研究背景及应用前景。首先叙述了人脸图像识别
意义;然后介绍了人脸图像识别研究中存在问题;接着介绍了自感人
脸识别系统通常框架组成;最终简明地介绍了本文关键工作和章节结
构。
1.1 研究背景
自 70 年代以来.伴随人工智能技术兴起.和人类视觉研究进展.大
家逐步对人脸图像机器识别投入很大热情,并形成了一个人脸图像识
别研究领域,.这一领域除了它重大理论价值外,也极具实用价值。
在进行人工智能研究中,大家一直想做事情就是让机器含有像人
类一样思索能力,和识别事物、处理事物能力,所以从解剖学、心理
学、行为感知学等各个角度来探求人类思维机制、和感知事物、处理
事物机制,并努力将这些机制用于实践,如多种智能机器人研制。人
脸图像机器识别研究就是在这种背景下兴起,因为大家发觉很多对于
人类而言能够轻易做到事情,而让机器来实现却极难,如人脸图像识
别,语音识别,自然语言了解等。假如能够开发出含有像人类一样机
器识别机制,就能够逐步地了解人类是怎样存放信息,并进行处理,
从而最终了解人类思维机制。
同时,进行人脸图像识别研究也含有很大使用价依。如同人指纹
一样,人脸也含有唯一性,也可用来判别一个人身份。现在己有实用
计算机自动指纹识别系统面世,并在安检等部门得到应用,但还没有
通用成熟人脸自动识别系统出现。人脸图像自动识别系统较之指纹识
别系统、DNA 判定等更具方便性,因为它取样方便,能够不接触目
标就进行识别,从而开发研究实际意义更大。而且和指纹图像不一样
是,人脸图像受很多原因干扰:人脸表情多样性;和外在成像过程中光
照,图像尺寸,旋转,姿势改变等。使得同一个人,在不一样环境下
拍摄所得到人脸图像不一样,有时更会有很大差异,给识别带来很大
难度。所以在多种干扰条件下实现人脸图像识别,也就更含有挑战性。
国外对于人脸图像识别研究较早,现己有实用系统面世,只是对
于成像条件要求较苛刻,应用范围也就较窄,中国也有很多科研机构
从事这方而研究,并己取得很多结果。
1.2 人脸图像识别应用前景
人脸图像识别除了含有重大理论价值和极富挑战性外,还其有很
多潜在应用前景,利用人脸图像来进行身份验证,能够不和目标相接
触就取得样本图像,而其它身份验证手段,如指纹、眼睛虹膜等必需
经过和目标接触或相当靠最近取得样木,在一些场所,这些识别手段
就会有不便之处。
就从现在和未来来看,能够估计到人脸图像识别将含有宽广应用
前景,如表 1-1 中所列举就是其中已经实现或逐步完善应用。
表 1-1 人脸识别应用
应用
优点
存在问题
信信用卡、汽车
图像摄取可控
需要建立庞大数
驾照、护照和个人身
份验证等
图像分割可控
图像质量好
据库
嫌疑犯照片匹配
图像质量不统一
多幅图像可用
潜在巨大图像库
互联网应用
视频信息价值高
多人参与
存在虚假
银行/储蓄安全
监控效果好
图像分割不可控
图像质量较差
人群监测
图像质量高
可利用摄像图像
图像分割自由
图像质量低、实
时性
1.3 本文研究问题
本文介绍了人脸图像识别中所应用 MATLAB 对图像进行预处
理,应用该工具箱对图像进行经典图像处理,经过实例来应用 matlab
图像处理功效,对某一特定人脸图像处理,进而应用到人脸识别系统。
本文在总结分析人脸识别系统中多个常见图像预处理方法基础上,利
用 MATLAB 实现了一个集多个预处理方法于一体通用人脸图像预
处理仿真系统,将该系统作为图像预处理模块可嵌入在人脸识别系统
中,并利用灰度图像直方图比对来实现人脸图像识别判定。
其中包含到图像选择,脸部定位,特征提取,图像处理和识别多
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