人脸识别小结

人脸识别总结

一、概述

生物特征识别技术包括人脸识别、指纹识别、语音识别、表情分析及理解、虹膜识别等人脸识别的实质就是借助计算机工具来分析人脸面部图像，采用不同的特征表示方法提取有效地人脸特征，是可用来辨识身份的一门自动处理技术，常见重要应用案例包括银行和军事重地的自动门禁系统、智能人脸监控系统、用于公共交通体系中安检系统的嫌疑人自动识别系统、网络服务中的在线验证系统等。

产生不同个体较大差异性的内在因素主要有种族、性别、年龄、心理等。外在因素主要有光照变化、角度偏转、姿态、噪声千扰、遮挡、以及化妆遮挡物等。

18世纪,就有一篇依据人脸特征信息进行身份鉴别的文章发表在《Nature》上,开启了近代最早的人脸识别研宄，最早的自动人脸识别系统是由Chan和Bledsoe创于1965年人脸识别包括四个主要步骤：图像预处理、人脸检测、面部特征提取和分类识别。

二、研究领域

1、身份验证领域：通过人脸识别技术来判断和鉴别当前用户是否合法或者具备相应的功能权限，例如2008年北京奥运所采用的人脸识别系统。

2、智能视频监控领域，例如车站安装智能监控系统,该系统中加入了人脸识别技术以捕捉人群中的可疑罪犯。

3、人机交互领，例如人脸面部为视觉系统提供了最为主要的特征信息。

三、人脸识别方法及其算法

（一）方法分类

可以分为：基于几何特征的人脸识别、基于弹性图匹配的人脸识别、基于子空间分析的人脸识别、基于神经网络的人脸识别、基于隐马尔可夫模型等。

经典的特征脸“Eigenface”就是该时期由麻省理工学院的M.Turk和A.Pentlaiid提出的，采用PCA变换对原始图像进行降维处理,然后再进行分类识别。

P.Belhumeur等提出的Fisherfaces人脸也被广泛应用在人脸识别中。

90年代中后期,出现了一种基于动态连接结构(Dynamic Link Architecture)的弹性图匹配(Elastic GraphMatching)识别方法。

90年代末支持向量机被应用到人脸识别技术中。

（二）流行算法

主要分为：等距离映射_(Isometrical Mapping,简称ISOMAP)、局部线性嵌入(Locally LinearEmbedding,简称LLE、拉普拉斯算子特征映射(Laplacian Eigenmaps)、拉普拉斯脸(Laplacianface)方法。基于拉普拉斯Belkin M等提出局部投影(LPP)方法。

近期算法包括：

基于稀疏表示的人脸识别方法(Sparserepresentation recognition, SRC)

针对此识别方法还出现了较多的改进模型,典型的有

●基于Gabor的稀疏表示

●基于Metaface的稀疏表示等

（三）难点

1、人脸图像的成像条件包括较大的随机性：光照变化、姿态变换、表情变化、发

型改变、化妆、以及遮挡等复杂条件

2、人脸面部图像的复杂的三维结构属性：包括线性结构和非线性结构

3、人脸图像数据的维数问题

4、不同个体间的面部特征的差异性

四、人脸特征提取研究

（一）人脸特征提取和识别算法分类

基于统计方法

基于几何方法

（二）具体实现

主成分分析(principal component analysis, PCA)是一种典型的数据处理和数据降维方法

●Sirovich和Kirby首先研究人脸降维过程，采用基于镜像脸的技术

●M.Turk_提出了基于PCA表示的特征脸的概念

Fisher线性判别方法也是人工智能和模式识别领域中的重要方法之一

●Foley和Sammon提出了基于Sammon最佳鉴别平面的技术

●Duchene和Leclercq提出了针对多类问题的Foley-Sammon最佳鉴别矢量集的求解公式

●Turk和Pentland提出了基于特征脸的特征提取方法

●Kittler又提出了基于Fisher鉴别准则的提取面部特征方法

●Hong和Yang提出了采用SVD进行特征提取方法

●Cheng等改进并提出了一种新的相似性鉴别准则

●Liu等提出了基于最佳鉴别广义平面和最佳鉴别广义矢量集的一系列特征提取方法

●郭等在此基础上提出了改进的最佳鉴别矢量方法

●吴等又改进了广义最佳鉴别矢量方法

基于模型的特征提取方法

●Kass等首次提出了主动轮廊线模型(Active Contour Model,ACM), ACM也被称为Snake模型

●Lee等提出了一种改进Snake模型的方法,改进方法是由正面和侧面结构化特征来对面部进行特征点定位

基于统计参数化模型的主动形状模型(Active Shape Model, ASM)

●优势在于它不仅能有效地定位和提取目标物体的外部轮廓信息,而且能提取目标物体的内部轮廓和形状特征

●Cootes等在ASM基础上提出了主动表观模型

(Active AppearanceModel,AAM)

（三）需要解决的问题

1、根据奇异值分解原理可以得到人脸图像的奇异值向量所在的基空间(矩阵)是由

人脸图像本身决定的。

2、当光照、姿态、表情变化以及遮挡等复杂条件下,人脸的表象会产生较大变化,

从而造成人脸识别系统的性能下降。

3、需要构造一种能有效描述目标纹理特性的局部纹理轮廓模型,进一步提高模型的

特征点定位精度。

开题报告：人脸识别

北方工业大学本科毕业设计（论文）开题报告书题目：基于直方图差值比较方法的人脸识别系统指导教师：专业班级：学号：姓名：日期：2013年3月20日

一、选题的目的、意义近些年来，有关人脸的处理已受到广大研究人员越来越多的重视，如人脸识别、人脸定位、面部表情识别、人脸跟踪等。人脸处理系统在安全系统的身份认证、智能人机接口、图像监控、视频检索等领域有着广泛的应用前景。此外在进行人工智能的研究中，人们一直想做的事情就是让机器具有像人类一样的思考能力，以及识别事物、处理事物的能力，因此从解剖学、心理学、行为感知学等各个角度来探求人类的思维机制、以及感知事物、处理事物的机制，并努力将这些机制用于实践，如各种智能机器人的研制。同时，进行人脸图像识别研究也具有很大的使用价依。如同人的指纹一样，人脸也具有唯一性，也可用来鉴别一个人的身份。人脸图像的自动识别系统较之指纹识别系统、DNA鉴定等更具方便性，因为它取样方便，可以不接触目标就进行识别，从而开发研究的实际意义更大。并且与指纹图像不同的是，人脸图像受很多因素的干扰:人脸表情的多样性;以及外在的成像过程中的光照，图像尺寸，旋转，姿势变化等。使得同一个人，在不同的环境下拍摄所得到的人脸图像不同，有时更会有很大的差别，给识别带来很大难度。因此在各种干扰条件下实现人脸图像的识别，也就更具有挑战性。人脸图像识别除了具有重大的理论价值以及极富挑战性外，还其有许多潜在的应用前景，利用人脸图像来进行身份验证，可以不与目标相接触就取得样本图像，而其它的身份验证手段，如指纹、眼睛虹膜等必须通过与目标接触或相当接近来取得样木，在某些场合，这些识别手段就会有不便之处。

图像识别方法和设备的制作流程

本技术的实施方式提供了一种图像识别方法。该方法包括：对待识别图像进行特征提取，得到多个特征向量；确定每个特征向量对应的类别；针对每个特征向量，分别计算其所对应的类别下各样本图像的分数；将计算得到的同一样本图像的分数累加，得到该同一样本图像的分值；将分值最高的样本图像对应的图像标识作为待识别图像的识别结果。通过上述图像识别方法，有效提取多个特征来表征待识别图像，提取的特征不受图像中物体的特性所影响，能够实现对图像的有效识别，适用范围广；且通过计算样本图像分数的方式得到识别结果，综合考虑了特征的重要性，能够获得较好的识别精度。此外，本技术的实施方式提供了一种图像识别装置。权利要求书 1.一种图像识别方法，包括：对待识别图像进行特征提取，得到多个特征向量；确定每个特征向量对应的类别；针对所述每个特征向量，分别计算其所对应的类别下各样本图像的分数；

将计算得到的同一样本图像的分数累加，得到该同一样本图像的分值；将分值最高的样本图像对应的图像标识作为所述待识别图像的识别结果；按照以下公式计算样本图像的分数：其中，S表示当前样本图像的分数，A表示平均每个类别下的样本图像特征向量个数，B表示所述当前样本图像所属的类别下的所有图像标识出现次数之和，C表示所述当前样本图像所属的类别下，所述当前样本图像对应的图像标识出现次数，D表示放缩因子。 2.根据权利要求1所述的图像识别方法，其中，确定每个特征向量对应的类别，包括：分别计算所述特征向量与预先存储的多个聚类中心向量的距离，其中，所述聚类中心向量与所述类别一一对应；确定与所述特征向量距离最近的聚类中心向量对应的类别为所述特征向量对应的类别。 3.根据权利要求1所述的图像识别方法，其中，对待识别图像进行特征提取，得到多个特征向量，包括：利用滑动窗口遍历所述待识别图像；针对所述滑动窗口所处的每个区域，计算该区域的特征向量。 4.根据权利要求3所述的图像识别方法，其中，计算该区域的特征向量，包括：将该区域划分为多个大小相同的细胞单元，其中，每个细胞单元之间不重叠；

人脸识别实验报告

人脸识别——特征脸方法贾东亚1２346046 一、实验目的 1、学会使用PCA主成分分析法。２、初步了解人脸识别的特征法。 3、更熟练地掌握ｍatｌab的使用。二、原理介绍 1、ＰＣA(主成分分析法介绍）引用一个网上的例子。假设有一份对遥控直升机操作员的调查,用x1(i)表示飞行员ｉ的飞行技能，x2(i)表示飞行员ｉ喜欢飞行的程度。通常遥控直升飞机是很难操作的，只有那些非常坚持而且真正喜欢驾驶的人才能熟练操作。所以这两个属性x1(i)和x2(i)相关性是非常强的。我们可以假设两者的关系是按正比关系变化的。如下图里的任意找的向量u1所示,数据散布在ｕ１两侧，有少许噪声。现在我们有两项数据，是二维的。那么如何将这两项变量转变为一个来描述飞行员呢？由图中的点的分布可知,如果我们找到一个方向的Ｕ，所有的数据点在U的方向上的投影之和最大,那么该U就能表示数据的大致走向。而在垂直于U的方向,各个数据点在该方向的投影相对于在U上的投影如果足够小,那么我们可以忽略掉各数据在该方向的投影,这样我们就把二维的数据转化成了在U方向上的一维数据。为了将u选出来,我们先对数据进行预处理。先求出所有数据的平均值,然后用数据与平均值的偏差代替数据本身。然后对数据归一化以后,再代替数据本身。而我们求最大的投影和，其实就是求各个数据点在U上的投影距离的方差最大。而ＸT u 就是投影的距离。故我们要求下式的最大值: 1 m ∑(x(i)T u)2=u T( 1 m ∑x(i)x(i)T m i=1 ) m i=1 u 按照u是单位向量来最大化上式,就是求1 m ∑x(i)x(i)T m i=1的特征向量。而此式是数据集的协方差矩阵。

(完整)人脸识别技术大总结,推荐文档

人脸识别技术大总结百度《人脸识别技术大总结》，觉得应该跟大家分享，这里给大家转摘到百度。篇一：人脸识别技术的主要研究方法、绪论人脸识别是通过分析脸部器官的唯一形状和位置来进行身份鉴别。人脸识别是一种重要的生物特征识别技术，应用非常广泛。与其它身份识别方法相比，人脸识别具有直接、友好和方便等特点，因而，人脸识别问题的研究不仅有重要的应用价值，而且在模式识别中具有重要的理论意义，目前人脸识别已成为当前模式识别和人工智能领域的研究热点。本章将简单介绍几种人脸识别技术的研究方法。关键词：人脸识别、人脸识别技术的主要研究方法目前在国内和国外研究人脸识别的方法有很多，常用的方法有：基于几何特征的人脸识别方法、基于代数特征的人脸识别方法、基于连接机制的人脸识别方法以及基于三维数据的人脸识别方法。人脸识别流程图如图．所示：图．人脸识别流程图、基于几何特征的人脸识别方法基于特征的方法是一种自下而上的人脸检测方法，由于人眼可以将人脸在不此研究人员认为有一个潜在的假设：人脸或人脸的部件可能具有在各种条件下都不会改变的特征或属性，如形状、肤色、纹理、边缘信息等。基于特征的方法的目标就是寻找上述这些不变特征，并利用这些

特征来定位入脸。这类方法在特定的环境下非常有效且检测速度较高，对人脸姿态、表情、旋转都不敏感。但是由于人脸部件的提取通常都借助于边缘算子，因此，这类方法对图像质量要求较高，对光照和背景等有较高的要求，因为光照、噪音、阴影都极有可能破坏人脸部件的边缘，从而影响算法的有效性。模板匹配算法首先需要人作标准模板(固定模板)或将模板先行参数化(可变模板)，思想汇报专题然后在检测人脸时，计算输入图像与模板之间的相关值，这个相关值通常都是独立计算脸部轮廓、眼睛、鼻子和嘴各自的匹配程度后得出的综合描述，最后再根据相关值和预先设定的阈值来确定图像中是否存在人脸。基于可变模板的人脸检测算法比固定模板算法检测效果要好很多，但是它仍不能有效地处理人脸尺度、姿态和形状等方面的变化。基于外观形状的方法并不对输入图像进行复杂的预处理，也不需要人工的对人脸特征进行分析或是抽取模板，而是通过使用特定的方法(如主成分分析方法()、支持向量机()、神经网络方法()等)对大量的人脸和非人脸样本组成的训练集(一般为了保证训练得到的检测器精度，非人脸样本集的容量要为人脸样本集的两倍以上)进行学习，再将学习而成的模板或者说分类器用于人脸检测。因此，这也是种自下而上的方法。这种方法的优点是利用强大的机器学习算法快速稳定地实现了很

人脸识别发展历史介绍

人脸识别发展历史介绍 1 引言在我们生存的这个地球上，居住着近65亿人。每个人的面孔都由额头、眉毛、眼睛、鼻子、嘴巴、双颊等少数几个区域组合而成，它们之间的大体位置关系也是固定的，并且每张脸的大小不过七八寸见方。然而，它们居然就形成了那么复杂的模式，即使是面容极其相似的双胞胎，其家人通常也能够非常容易地根据他们面孔上的细微差异将他们区分开来。这使得我们不得不承认这个世界上找不出两张完全相同的人脸!那么，区分如此众多的不同人脸的“特征”到底是什么?能否设计出具有与人类一样的人脸识别能力的自动机器?这种自动机器的人脸识别能力是否能够超越人类自身?对这些问题的分析和解答无疑具有重要的理论和应用价值，这正是众多从事自动人脸识别研究的研究人员所面临的挑战。然而，对这些问题的回答并不像看起来那么容易。即使在大量来自模式识别、计算机视觉、神经计算、生理学等领域的研究人员对自动人脸识别艰苦工作40余年之后，这些最基本的科学问题仍然困惑着研究人员。而退一步讲，即使对我们自己，尽管我们每天都在根据面孔区分着亲人、同学、朋友、同事等，大多数人却很难准确地描述出自己到底是如何区分他们的，甚至描述不出自己熟悉的人有什么具体的特征。即使专门从事相关的生理学、心理学、神经科学研究的一些专家，也很难描述清楚人类人脸识别的生理学过程。这意味着基于仿生学的人脸识别研究路线在实践上是难以操作的。当然，飞机的翅膀并不需要像鸟儿的翅膀一样煽动，自动人脸识别的计算模型也未必需要模拟“人脑”。我们也许可以通过另外的途径，例如建立人脸识别的计算模型，这种计算模型可能是基于仿生神经网络的，也可能是纯粹基于统计的，或者是这二者之外的第三只眼睛，并通过构建实用的自动人脸识别系统来验证这些计算模型，从而找出对上述基本科学问题的解答。本文首先给出了人脸识别的一个一般计算模型，然后简单回顾自动人脸识别的研究历史，接下来阐述人脸识别的研究现状并介绍几种主流的技术方法，简单介绍计算所人脸识别研究组的研究进展，最后对上述哲学层面的问题作了一些简单的探讨。

数字图像处理在人脸识别中的应用

基于肤色的人脸检测摘要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,通过实例来应用matlab图像处理功能，对某一特定的人脸图像处理，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几种常用的图像预处理方法基础上，利用MATLAB实现了一个集多种预处理方法于一体的通用的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，并利用灰度图像的直方图比对来实现人脸图像的识别判定。关键词:脸部定位，特征提取，图像处理，MATLAB

Abasract This paper introduces the application of MATLAB in face image recognition of image preprocessing,the application of the toolkit for classical image processing, application MATLAB image processing function through instance,for a particular face image processing,and then applied to the face recognition system.In face recognition system based on the summary analysis of several commonly used image preprocessing method based on the MATLAB implements a collect a variety of pretreatment method for the integration of the universal facial image preprocessing simulation system,the system as the image preprocessing module can be embedded in a face recognition system,and use the gray histogram of the image matching to realize the face image recognition. Key words:face positioning,feature extraction,picture processing,MATLAB

浅谈人脸识别在安防系统的应用

浅谈人脸识别在安防系统的应用人脸识别的应用背景经济的快速发展，带来人员在不同地域之间频繁的流动，随之而来的是对公众人员的安全管理的需求迅速增加，每年刑事案件和治安案件逐年上升，众多涉案人员在逃，此外，还有数量更为庞大的小偷惯犯难以抓捕。据不完全统计，目前公安在逃人员约50万，各地的公安需要新的技术手段对协助其案件技侦和对重点区域提供安全保障。而另一方面，目前平安城市基本上完成了联网、高清化的建设，正在走向以实战应用、云服务等为代表的新一轮发展，现有的监控系统每天产生海量的网络高清视频数据，其中就包含大量可用的人脸信息，而当前这些人脸的信息整体的利用率不高，配套的使用工具简单，甚至是依靠人工排查的土办法。因此，为了实现在海量视频中的人员身份的快速识别，人脸识别技术无疑是最佳的选择。人脸识别作为一种新兴的安防智能化产品，其技术源头始于20世纪60年代，上世纪90年代计算机的出现，人脸识别的才进入了真正的机器自动识别阶段。目前，在安防监控领域，人脸识别主要是基于对可见光图像的人脸识别。人脸与人体的其它生物特征(指纹、虹膜等)一样与生俱来，虽然环境光线、人脸的分辨率对识别结果存在影响，但相比其它特征识别，其具有非强制性、隐蔽性、友好性、高并发性等特点，因此，对于开放的公共环境下的应用，人脸识别产品有不可比拟的优势。目前，市场上人脸识别产品中，静态人脸识别产品的使用比较广泛且成熟，在通关、金融、电信、公证等领域需要对人和证件进行一致性验证的场景下，人脸识别系统应用表现良好。尤其是金融行业，由于银行业务对身份核实的需要及VTM的推广，客户在办理业务或自助办理业务过程中一般均要对客户的身份进行验证核实，在实际应用中，系统获取客户身份证件内的人脸照片和现场客户的图片进行人脸识别比对，完成人证一致性验证，大大提升金融的业务工作效率。动态人脸识别的应用当前处于前期阶段，并逐步开始在交通、公安、楼宇、社区等领域推广。由于识别目标的非配合性，动态人脸识别应用上比静态人脸稍复杂，实现人脸识别的高准确率和时效性是业务应用的前提，需要专业的团队开发、部署才能取得满意使用结果。人脸识别技术和应用模式是两翼，服务是主体人脸识别算法技术当前人脸识别系统是由人脸图像采集、预处理、特征提取、匹配识别这几个过程。目前，人脸识别的算法很多，业内比较推崇的是基于神经网络的人脸识别算法。神经网络算法是受到人的神经系统启发，利用大量简单处理单元互联而构成的复杂系统，模仿人的认知系统，通过学习的过程获得其它方法难以实现

人脸识别系统的原理与发展

人脸识别系统的原理与发展一、引言人脸识别系统以人脸识别技术为核心，是一项新兴的生物识别技术，是当今国际科技领域攻关的高精尖技术。它广泛采用区域特征分析算法，融合了计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体，利用计算机图像处理技术从视频中提取人像特征点，利用生物统计学的原理进行分析建立数学模型，具有广阔的发展前景。2012年4月，铁路部门宣布车站安检区域将安装用于身份识别的高科技安检系统人脸识别系统；可以对人脸明暗侦测，自动调整动态曝光补偿，人脸追踪侦测，自动调整影像放大；二、概述人脸识别系统概述广义的人脸识别实际包括构建人脸识别系统的一系列相关技术，包括人脸图像采集、人脸定位、人脸识别预处理、身份确认以及身份查找等;而狭义的人脸识别特指通过人脸进行身份确认或者身份查找的技术或系统。生物特征识别技术所研究的生物特征包括脸、指纹、手掌纹、虹膜、视网膜、声音(语音)、体形、个人习惯(例如敲击键盘的力度和频率、签字)等，相应的识别技术就有人脸识别、指纹识别、掌纹识别、虹膜识别、视网膜识别、语音识别(用语音识别可以进行身份识别，也可以进行语音内容的识别，只有前者属于生物特征识别技术)、体形识别、键盘敲击识别、签字识别等。人脸识别系统功能模块人脸捕获与跟踪功能：人脸捕获是指在一幅图像或视频流的一帧中检测出人像并将人像从背景中分离出来，并自动地将其保存。人像跟踪是指利用人像捕获技术，当指定的人像在摄像头拍摄的范围内移动时自动地对其进行跟踪。人脸识别比对：人脸识别分核实式和搜索式二种比对模式。核实式是对指将捕获得到的人像或是指定的人像与数据库中已登记的某一对像作比对核实确定其是否为同一人。搜索式的比对是指，从数据库中已登记的所有人像中搜索查找是否有指定的人像存在。人脸的建模与检索：可以将登记入库的人像数据进行建模提取人脸的特征，并将其生成人脸模板(人脸特征文件)保存到数据库中。在进行人脸搜索时(搜索式)，将指定的人像进行建模，再将其与数据库中的所有人的模板相比对识别，最终将根据所比对的相似值列出最相似的人员列表。

图像模式识别的方法介绍

2.1图像模式识别的方法图像模式识别的方法很多，从图像模式识别提取的特征对象来看，图像识别方法可分为以下几种：基于形状特征的识别技术、基于色彩特征的识别技术以及基于纹理特征的识别技术。其中，基于形状特征的识别方法，其关键是找到图像中对象形状及对此进行描述，形成可视特征矢量，以完成不同图像的分类，常用来表示形状的变量有形状的周长、面积、圆形度、离心率等。基于色彩特征的识别技术主要针对彩色图像，通过色彩直方图具有的简单且随图像的大小、旋转变换不敏感等特点进行分类识别。基于纹理特征的识别方法是通过对图像中非常具有结构规律的特征加以分析或者则是对图像中的色彩强度的分布信息进行统计来完成。从模式特征选择及判别决策方法的不同可将图像模式识别方法大致归纳为两类:统计模式(决策理论)识别方法和句法(结构)模式识别方法。此外，近些年随着对模式识别技术研究的进一步深入，模糊模式识别方法和神经网络模式识别方法也开始得到广泛的应用。在此将这四种方法进行一下说明。 2.1.1句法模式识别对于较复杂的模式，如采用统计模式识别的方法，所面临的一个困难就是特征提取的问题，它所要求的特征量十分巨大，要把某一个复杂模式准确分类很困难，从而很自然地就想到这样的一种设计，即努力地把一个复杂模式分化为若干

较简单子模式的组合，而子模式又分为若干基元，通过对基元的识别，进而识别子模式，最终识别该复杂模式。正如英文句子由一些短语，短语又由单词，单词又由字母构成一样。用一组模式基元和它们的组成来描述模式的结构的语言，称为模式描述语言。支配基元组成模式的规则称为文法。当每个基元被识别后，利用句法分析就可以作出整个的模式识别。即以这个句子是否符合某特定文法，以判别它是否属于某一类别。这就是句法模式识别的基本思想。句法模式识别系统主要由预处理、基元提取、句法分析和文法推断等几部分组成。由预处理分割的模式，经基元提取形成描述模式的基元串（即字符串）。句法分析根据文法推理所推断的文法，判决有序字符串所描述的模式类别，得到判决结果。问题在于句法分析所依据的文法。不同的模式类对应着不同的文法，描述不同的目标。为了得到于模式类相适应的文法，类似于统计模式识别的训练过程，必须事先采集足够多的训练模式样本，经基元提取，把相应的文法推断出来。实际应用还有一定的困难。 2.1.2统计模式识别统计模式识别是目前最成熟也是应用最广泛的方法，它主要利用贝叶斯决策规则解决最优分类器问题。统计决策理论的基本思想就是在不同的模式类中建立一个决策边界，利用决策函数把一个给定的模式归入相应的模式类中。统计模式识别的基本模型如图2，该模型主要包括两种操作模型：训练和分类，其中训练主要利用己有样本完成对决策边界的划分，并采取了一定的学习机制以保证基于样本的划分是最优的;而分类主要对输入的模式利用其特征和训练得来的决策函数而把模式划分到相应模式类中。统计模式识别方法以数学上的决策理论为基础建立统计模式识别模型。其基本模型是:对被研究图像进行大量统计分析，找出规律性的认识，并选取出反映图像本质的特征进行分类识别。统计模式识别系统可分为两种运行模式:训练和分类。训练模式中，预处理模块负责将感兴趣的特征从背景中分割出来、去除噪声以及进行其它操作;特征选取模块主要负责找到合适的特征来表示输入模式;分类器负责训练分割特征空间。在分类模式中，被训练好的分类器将输入模式根据测量的特征分配到某个指定的类。统计模式识别组成如图2所示。

基于K-L变换的人脸识别

基于K-L变换的人脸识别一、实验原理及基本要求特征脸方法是基于K-L变换的人脸识别方法，K-L变换是图像压缩的一种最优正交变换。高维的图像空间经过K-L变换后得到一组新的正交基，保留其中重要的正交基，由这些基可以张成低维线性空间。如果假设人脸在这些低维线性空间的投影具有可分性，就可以将这些投影用作识别的特征矢量，这就是特征脸方法用于人脸识别的基本思想。在人脸识别中，可以用离散K-L变换对人脸图像的原始空间进行转换，即构造人脸图像数据集的协方差矩阵，对之进行正交变换，求出协方差矩阵的特征向量，再依据特征值的大小对这些特征向量进行排序，每一个向量表示人脸图像中一个不同数量的变量，这些特征向量表示特征的一个集合，它们共同表示一个人脸图像。在人脸识别领域，人们常称这些特征向量为特征脸。每一个体人脸图像都可以确切地表示为一组特征脸的线性组合。这样我们首先通过有指导的训练（给定训练样本集已知分类）得到样本集在特征脸空间中的坐标。训练完成后，输入待辨识图像，求得在特征脸空间的坐标，采用欧式距离法，就可以实现人脸识别。我们从网上下载人脸图像，构建人脸训练数据库和测试数据库，采用K-L变换进行特征脸提取，并实现人脸识别。通过K-L变换在人脸识别中的应用，加深对所学内容的理解和感性认识。二、具体做法及流程图 ORL人脸库是由英国剑桥Olivetti实验室从1992年4月到1994年4月期间拍摄的一系列人脸图像组成，共有40个不同年龄、不同性别和不同种族的对象。每个对象10幅图像共计400幅灰度图像组成，图像尺寸是92×112，图像背景为黑色。其中人脸部分表情和细节均有变化，例如笑与不笑、眼睛睁着或闭着，戴或不戴眼镜等，人脸姿态也有变化，其深度旋转和平面旋转可达20度，人脸尺寸也有最多10%的变化。该库是目前使用最广泛的标准数据库，它含有大量的比较结果。本次试验我们用的是ORL人脸库中的人脸样本集，每个人的人脸样本集中含有十个人脸样本。我们从其中挑出训练样本和测试样本。对训练样本集采用K-L变换进行特征脸提取，并对测试样本集进行人脸识别。步骤：

基于图像处理的人脸识别系统

东北大学硕士学位论文基于图像处理的人脸识别系统姓名：周丹申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：王建辉 20050701

东北大学硕士学位论文第一章引言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。总之，要让计算机象人一样方便准确地识别大量的人脸尚需不同学科研究领域的科学家共同做出不懈的努力。１．３模式识别的基本概念模式识别研究的内容是利用计算机对客观物体进行分类，在错误概率最小的条件下，使识别的结果尽量与客观物体相符合。在模式识别学科中，就“模式”与“模式类”而言，模式类是一类事物的代表，而“模式”则是某一事物的具体体现，如数字０，ｌ，２，３，４，５，６，７，８，９是模式类，而用户任意手写的一个数字或任意一个印刷数字则是“模式”，是数字的具体化。在模式识别技术中，被观测的每个对象称为样品，用ｘ表示，样品的数量用Ｎ表示。对于一个样品来说，必须确定一些与识别有关的因素作为研究的根据，侮‘ 个因素称为一个特征。模式就是样品所具有的特征描述。模式的特征集由处于同一个特征空间的特征向量表示，特征向量的每个元素成为特征，该向量也因此称为特征向量。一般地用小写英文字母ｘ，个特征，则可把Ｘ看作一个ｎ维列向量，ｘ榧Ｙ，ｚ来表示特征。如果一个样品Ⅳ有ｎ该向量ｘ称为特征向量，记作： ’，Ｘ月模式识别问题就是根据ｘ的几个特征来判别模式工属于ｑ，国：，．．．，∞。类中的哪一类。１．４模式识别系统组成一个典型的模式识别系统如图３．１所示，由数据获取、预处理、特征提取、分类决策及分类器设计五部分组成。一般分为上下两部分。上半部分完成未知类别模式的分类；下半部分属于设计分类器的训练过程，利用样品进行训练，确定分２ＸＧ一一

浅析人脸识别在金融行业应用方向

目录浅析人脸识别在金融行业应用方向 (1) 1背景 (2) 2“人脸识别”自助终端 (3) 3移动金融/营销 (3) 4柜面系统 (4) 1背景 2015年年末，央行发布了《中国人民银行关于改进个人银行账户服务加强账户管理的通知》，明确提出“提供个人银行账户开立服务时，有条件的银行可探

索将生物特征识别技术和其他安全有效的技术手段作为核验开户申请人身份信息的辅助手段”。至此，这两年火遍天际的人脸识别终于得到了“正式名份”!将在银行大显身手的人脸识别到底能做什么?备受银行青睐的人脸识别真有那么“万能”吗? 目前人脸识别在银行的应用主要集中在自助终端、移动金融/营销和柜面系统三大方向。 2“人脸识别”自助终端 “人脸识别”自助终端是当前银行应用最为普遍的方向，交通银行的自助发卡机、民生银行的VTM、农业银行的超级柜台等都是将人脸识别系统引入到自助设备中，利用人脸识别技术将现场采集的照片与已存照片、身份证照片进行比对并提供人脸相似值，工作人员即可根据相似值的高低判断是否直接通过或进行人工审核。目前，用户可以在自助终端上实现自助开卡、业务变更、密码重置等个人业务，全流程电子化不仅节约时间和成本，也更加环保。不仅如此，银行工作人员也可以通过人脸识别自助终端实现一对多服务，通过客户自助办理＋现场审核授权，原本只能服务一个客户的工作人员可以同时服务6-8人。 3移动金融/营销银行在开展移动金融/营销时，也经常遇到一个难题：在移动端如何确认客户身份?而人脸识别则可以较好的解决虚拟世界两端“你是谁”的身份认证难题：一

方面用户可以借助于手机等移动设备的摄像头进行人脸身份核查，另一方面银行工作人员也可以通过便携性移动终端进行客户人脸身份核查，为客户办理业务。目前包括民生银行、攀枝花商行在内的众多银行已经开始基于多模态生物识别统一身份认证平台，通过人脸识别技术平台布局移动金融和移动营销：直销银行、远程贷款、大客户上门服务等都是典型应用。与此同时，该平台还具有强大的渠道管理能力，一旦前端出现报错情况，可以迅速反查、定位并进行修复。 4柜面系统人脸识别在柜面系统中发挥了更大的作用：内能进行风险管控，外可1S核验客户身份。银行通过人脸识别可以实现内部员工系统登录与授权管理，增强银行的风险管控能力;同时，也可以通过人脸联网核查，将现场照片与公安部已存的身份证照片进行比对、核查，更客观、科学的实现“人证合一”，降低“肉眼”观察的主观意识和失误辨认。

人脸识别技术发展及应用分析解读

人脸识别技术发展及应用分析人脸识别是基于人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。用摄像机采集人脸图像，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行脸部的一系列相关技术处理，包括人脸图像采集、人脸定位、人脸识别预处理、记忆存储和比对辨识，达到识别不同人身份的目的。市场现状人脸识别技术的研究始于20世纪60年代末期。 20世纪90年代后期以来，一些商业性的人脸识别系统逐渐进入市场，但是，这些技术和系统离实用化都有一定距离，性能和准确率也有待提高。美国遭遇恐怖袭击后，这一技术引起了广泛关注。作为非常容易隐蔽使用的识别技术，人脸识别逐渐成为国际反恐和安全防范重要的手段之一。近年来，人脸识别在中国市场，也经历着迅速的发展，而且发展的脚步也越来越快。主要原因有以下两方面。科技的进步国际上，美国标准与技术研究院（NIST）举办的Face Recognition Vendor Test 2006，通过大规模的人脸数据测试表明，当今世界上人脸识别方法的识别精度比2002年的FRVT2002至少提高了一个数量级（10倍），而对于高清晰，高质量人脸图像识别，机器的识别精度几乎达到100%。在我国，近年来科技界和社会各个方面都认识到人脸识别技术的重要性，国家政策对人脸识别技术研究给予了很大支持，使得我国人脸识别技术也得到了迅速的发展。应用需求的增加越来越趋向于高科技的犯罪手段使得人们对各种场合的安全机制要求也近乎苛刻，各种应用需求不断涌现。人脸识别市场的快速发展一方面归功于生物识别需求的多元化，另一方面则是由于人脸识别技术的进步。从需求上来说，除了传统的考勤、门禁等应用外，视频监控环境下的身份识别正成为一种迫切的需求，

浅谈基于深度学习的人脸识别技术

信息通信 INFORMATION & COMMUNICATIONS 2019年第6期（总第198期） 2019 (Sum. No 198) 浅谈基于深度学习的人脸识别技术刘晓波（中国联合网络通信有限公司湖北省分公司，湖北武汉430040）摘要:互联网科技和大数据技术飞速发展的时代，日新月异的各种前沿技术，一再刷新人们的认知,人工智能（AI ）成为了一门最热门的行业应用能力。AI 技术不仅仅要够炫够酷，更要有足够的“温度"，让机器更加人性化。人脸识别技术（Face Recognition Technology, FRT ）是近年来模式识别、图像处理以及人工智能等领域的重要研究课题之文章重点对现有的人脸检测识别方法以及应用领域关键技术进行总结，分析和比较当前主流识别方法优缺点，分享其中关键技术及发展前景。关键词:人脸识别;人工智能;深度学习；人脸检测；面部特征中图分类号:TP391.41 文献标识码:A 文章编号：1673-1131（2019）06-0018-03 0引言随着社会对个人身份的自动验证需求的加深，一些技术成熟且传统上被认为更加稳健的身份验证方案如指纹识别、虹膜识别、语音识别等，都具有侵入性的特征，即需要参与者的一定程度的合作（指纹识别需要用户将手指按在传感器上, 虹膜识别需要用户与相机靠得很近，语音识别则需要用户大声说话），因此寻找一种更优且非侵入式的自动身份验证方案成为了大势所趋。人脸识别技术（Face Recognition Technology, FRT ）是基于人的面部特征信息能够识别或验证图像或视频中主体身份的技术生物识别技术。用图像釆集工具（如摄像机或摄像头）釆集含有充分且足够的人面部特征的图像或视频流，并自动在图像中检测和跟踪人脸，进而对检测到的人脸进行识别和验证的一系列相关技术总成。相比传统的身份验证方法，人脸识别技术具有非接触性（不用肢体接触）、非强制性（路过即可，甚至无察觉）、可并发性（可同时进行多个人脸的分拣、判断及识别）等优势。直观的人脸识别如下图所示： * 2 z 5 n e s i e 图1人脸识别示例简单来说就是通过输入一个自然人的面部特征，和自然人面部特征库中的注册在库身份进行面部特征逐项比对，找出一个与输入的面部特征相似度最高（需预设阀值，必须大于阀值）的个体，以确定输入面部特征对应的身份。如没有找到大于阀值的个体,则返回“unknown ”。 1传统的人脸识别传统的人脸识别被当作模式识别/模式匹配问题。主流的人脸识别技术基本上可以归结为三类，即:基于几何特征的方法、基于模板的方法和基于模型的方法。（1）基于几何特征的方法是最早投入实际应用的人脸识别方法。该方法通过定位人面部主要器官的详细位置，如：眉、眼、鼻、嘴、耳等，获取主要器官等重要面部特征的形状、相对位置以及特征之间的距离等参数，利用参数构成一个可以代表个体人脸的特征向量。（2）基于模板的方法可以分为神经网络方法、动态连接匹配方法、线性判别分析方法、特征脸方法、基于相关匹配的方法、奇异值分解方法等。（3）基于模型的方法则有基于主动外观模型、隐马尔柯夫模型方法、主动形状模型等。传统的人脸识别是人脸识别的初级阶段，重要成果不多, 人工依赖性较强，鲁棒性较差，基本没有实际应用。随着大数据时代的到来，沉寂了许久的神经网络卷土重来。作为人工智能时代的利器一深度学习逐渐走入人们的视野。基于深度学习，人脸识别技术迅速发展。各种学习框架如 Tensorflow 、Caffe >KerasMxnet >Darknet 等不断涌出。基于深度学习的人脸识别一般被处理为回归/分类问题。一般流图2人脸识别一般流程图 2人脸检测算法人脸检测是人脸识别中的第一个环节，是一项关键技术。人脸检测是指假设在输入图像中存在一个或者多个人脸情况下，确定图像中全部人脸的位置、大小和姿势的过程。图3人脸检测不意图早期的人脸检测算法使用了模板匹配技术，即用一个人脸模板图像与被检测图像中的各个位置进行匹配，确定这个位置处是否有人脸,如果存在则定位人脸的位置、大小及主要特征；此后机器学习被用于解决该问题，神经网络、支持向量机等将人脸检测处理为二分类问题。如下图所示： 18

图像识别技术综述

图像处理与识别技术综述摘要：本文简要介绍了图像处理与识别技术的相关知识，介绍了图像识别过程中的判别函数和判别规则，特征提取和选择的方法。设计一个基于16位处理器MC9S12XS128的图像识别系统在实际中的具体硬件实现。关键词：图像识别特征提取MC9S12XS128 数字摄像头 An Overview of Image Recognition And Identifying Technology Abstract：This paper introduces some knowledge of image recognition and identifying technology，introduces the discriminant function discriminant rule in the image identifying progress, feature extraction and selection method. Designed an image identifying system based on 16-bit controller MC9S12XS128,and it has specific hardware implementation in fact. Key words: image identifying discriminaut rule MC9S12XS128 digital cameral

1 引言图像是与视觉相关的最贴近生活的信息，它是客观世界的物体直接或间接作用于人眼而产生视知觉的实体。传统的图像处理技术就是对图像进行保存、处理、压缩、传输和重现。随着信息时代的到来，用于计算机处理的各种信息的需求越来越多，多媒体信息处理技术已经成为日常生活各个领域的迫切需要。人们更希望利用计算机技术处理人类视觉问题，如：人脸、指纹识别技术实现处理与个人有关的一切事物，利用视觉自动监视系统监视环境中发生的非常事件，利用字符识别技术实现文档图像的自动录入与处理。因此把传统的图像处理技术与模式识别处理技术相结合是图像处理的新趋势。 2 传统的图像处理技术图像处理技术始于20世纪50年代，1964年美国喷射推进实验室（JPL ）使用计算机对太空船送回的大批月球照片处理后得到了清晰逼真的图像，这是这门技术发展的里程碑，此后这门技术得到了广泛的发展。传统图像处理技术包含图像的获取、变换、增强、编码、分割等方面的内容。 2.1 图像获取图像可以根据其形式或产生方法来分类。照片图画光图像连续函数离散函数（数字图像）不可见的物理图像物体图像可见的图像图片数学函数图1 图像的分类图像的获取[4]是指将其变为计算机可识别的信息。通常是数字化的过程，及扫描、采样、量化三个步骤。经过数字化过程后就得到了一幅图的数字表示，即数字图像。一般这个过程由摄像头等设备完成。反过来还可将数字图像进行显示。 2.2 图像变换图像变换[6]广泛应用于图像滤波[2]、统计滤波[5]、图像数据压缩以及图像描述等。图像变换是将N ×N 维空间图像数据变换成另外一组基向量（通常是正交向量空间）的坐标参数，我们希望这些离散图像信号坐标参数更集中代表了图像中的有效信息，或者是更便于达到某种处理目的。通常采用的方法有：傅里叶变换、相关分析、小波变换[7]、离散余弦变换（DCT ）、正弦变

华工数学实验基于回归模型的增量人脸识别探索性实验

实验六基于回归模型的增量人脸识别探索性实验 1．实验目的 ● 了解数字图像的基本概念，了解人脸识别的基本含义； ● 掌握基于回归模型的人脸识别算法的基本原理； ● 了解Matlab 中基本的文件和图像处理命令。 2．实验任务利用各种增量人脸识别算法：基于回归模型的增量人脸识别算法，最远子空间增量分类算法、最近最远子空间增量分类算法或其他快速算法，选择其中的一种或几种算法，对给定的人脸数据库进行识别测试，得出识别正确率和（或）运行时间。并与第5节不采用增量学习的算法进行比较，分析实验结果。在实验过程中，可以察看原始的人脸图片，哪些人脸识别错误？该算法有哪些优缺点？改进方向是什么？ 2.1实验原理在本次实验中选取基于回归模型的增量人脸识别算法；增量学习可以利用原有训练样本已得到的计算结果和新增数据来计算新的参数，不再需要原来的样本数据，从而降低学习的开销，提高算法处理数据的运行效率。即主要推导求逆矩阵的增量学习公式，以提高LRC 处理较大规模数据的效率。 2.1.1预处理：对训练数据和测试数据对应的图像的像素都映射到[0,1]区间；将一个数据集剖分为训练数据集和测试数据集。 2.1.2读入训练数据，利用LRC 算法和逆矩阵的增量学习公式，得到令(1)(1)111111111T N N N N N T N N N N N T N N N N T N N N R R R c R ?+?++++?+++++=∈=∈=∈=∈A X X A X X X x x x α 11111 11111记　T N N N N N N N N N R t c --+?+-++++??=-?=∈?A A αααγ

数字图像处理课程设计人脸检测与识别

数字图像处理课程设计

人脸检测与识别课程设计一、简介人脸检测与识别是当前模式识别领域的一个前沿课题，人脸识别技术就是利用计算机技术，根据数据库的人脸图像，分析提取出有效的识别信息，用来 “辨认”身份的技术。人脸识别是模式识别研究的一个热点, 它在身份鉴别、信用卡识别, 护照的核对及监控系统等方面有着广泛的应用。人脸图像由于受光照、表情以及姿态等因素的影响, 使得同一个人的脸像矩阵差异也比较大。因此, 进行人脸识别时, 所选取的特征必须对上述因素具备一定的稳定性和不变性. 主元分析(PCA)方法是一种有效的特征提取方法,将人脸图像表示成一个列向量, 经过PCA 变换后, 不仅可以有效地降低其维数, 同时又能保留所需要的识别信息, 这些信息对光照、表情以及姿态具有一定的不敏感性. 在获得有效的特征向量后, 关键问题是设计具有良好分类能力和鲁棒性的分类器. 支持向量机(SVM ) 模式识别方法,兼顾训练误差和泛化能力, 在解决小样本、非线性及高维模式识别问题中表现出许多特有的优势。本此课程设计基于MATLAB，将检测与识别分开进行。其中检测部分使用实验指导书上的肤色模型算法进行，不进行赘述。识别部分采用PCA算法对检测出的人脸图像进行特征提取, 再利用最

邻近距离分类法对特征向量进行分类识别，将在后文具体表述。仿真结果验证了本算法是有效的。二、人脸检测源码 1.img=imread('D:\std_test_images\face3.jpg'); figure; imshow(img); R=img(:,:,1); G=img(:,:,2); B=img(:,:,3); faceRgn1=(R>95)&(G>40)&(B>20)&max(img,[],3)-min(img,[],3)>15& abs(R-G)>15&R>B; figure; imshow(faceRgn1); r=double(R)./double(sum(img,3)); g=double(G)./double(sum(img,3)); Y=0.3*R+0.59*G+0.11*B; faceRgn2=(r>0.333)&(r<0.664)&(g>0.246)&(g<0.398)&(r>g)& g>=0.5-0.5*r; figure; imshow(faceRgn2); Q=faceRgn1.*faceRgn2;

关于人脸识别技术的发展研究

人脸识别技术优势 863计划、国家科技支撑计划、自然科学基金都拨出专款资助人脸识别的相关研究。国家“十一五”科技发展规划中也将人脸识别技术的研究与发展列入其中[4]，明确指出：“要在生物特征识别技术领域缩小与世界先进水平的差距，开展生物特征识别应用技术研究，人脸识别具有高安全性、低误报率的出入口控制新产品。”在这种环境下，国内一些科研院所和院校在人脸识别技术方面取得了很大进展。如中科院自动化所，清华大学，中科院计算所自主开发的人脸识别技术已经达到了国际先进的水平。人脸识别作为一种新兴的生物特征识别技术(Biometrics)，与虹膜识别、指纹扫描、掌形扫描等技术相比，人脸识别技术在应用方面具有独到的优势： 1.人脸识别使用方便，用户接受度高。人脸识别技术使用通用的摄像机作为识别信息获取装置，以非接触的方式在识别对象未察觉的情况下完成识别过程。 2.直观性突出。人脸识别技术所使用的依据是人的面部图像，而人脸无疑是肉眼能够判别的最直观的信息源，方便人工确认、审计，“以貌取人”符合人的认知规律。 3.识别精确度高，速度快。与其它生物识别技术相比，人脸识别技术的识别精度处于较高的水平，误识率、拒认率较低。 4.不易仿冒。在安全性要求高的应用场合，人脸识别技术要求识别对象必须亲临识别现场，他人难以仿冒。人脸识别技术所独具的活性判别能力保证了他人无法以非活性的照片、木偶、蜡像来欺骗识别系统。这是指纹等生物特征识别技术所很难做到的。举例来说，用合法用户的断指即可仿冒合法用户的身份而使识别系统无从觉察。 5.使用通用性设备。人脸识别技术所使用的设备为一般的PC、摄像机等常规设备，由于目前计算机、闭路电视监控系统等已经得到了广泛的应用，因此对于多数用户而言使用人脸识别技术无需添置大量专用设备，从而既保护了用户的原有投资又扩展了用户已有设备的功能，满足了用户安全防范的需求。 6.基础资料易于获得。人脸识别技术所采用的依据是人脸照片或实时摄取的人脸图像，因而无疑是最容易获得的。 7.成本较低，易于推广使用。由于人脸识别技术所使用的是常规通用设备，价格均在一般用户可接受的范围之内，与其它生物识别技术相比，人脸识别产品具有很高的性能价格比。概括地说，人脸识别技术是一种高精度、易于使用、稳定性高、难仿冒、性价比高的生物特征识别技术，具有极其广阔的市场应用前景。我将人脸识别的一些应用列举出来，希望抛转引玉，大家不断完善，开拓更多的应用领域。 1）监控布控