姿态和表情不变的三维人脸识别研究

人脸识别技术综述

人脸识别研究综述 摘要:论文首先介绍了人脸识别技术概念与发展历史,解释人脸识别技术的过程与优缺点;随后对近几年人脸识别技术的研究情况与一些经典的方法进行详细的阐述,最后提出人脸识别技术在生活中的应用与展望。 关键词:人脸识别研究现状应用与展望 一、概念 人脸识别技术是基于人的脸部特征,对输入的人脸图像或者视频流。首先判断其是否存在人脸,如果存在人脸,则进一步的给出每个脸的位置、大小和各个主要面部器官的位置信息。并依据这些信息,进一步提取每个人脸中所蕴涵的身份特征,并将其与已知的人脸进行对比,从而识别每个人脸的身份。 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。 二、发展历史 人脸识别的研究历史比较悠久。高尔顿(Galton)早在1888 年和1910 年就分别在《Nature》杂志发表了两篇关于利用人脸进行身份识别的文章,对人类自身的人脸识别能力进行了分析。但当时还不可能涉及到人脸的自动识别问题。最早的AFR1的研究论文见于1965 年陈(Chan)和布莱索(Bledsoe)在Panoramic Research Inc.发表的技术报告,至今已有四十年的历史。近年来,人脸识别研究得到了诸多研究人员的青睐,涌现出了诸多技术方法。 三、过程与优缺点 人脸的识别过程: (1)首先建立人脸的面像档案。即用摄像机采集单位人员的人脸的面像文件或取他们的照片形成面像文件,并将这些面像文件生成面纹(Faceprint)编码贮存起来。 (2)获取当前的人体面像。即用摄像机捕捉的当前出入人员的面像,或取照片输入,并将当前的面像文件生成面纹编码。 (3)用当前的面纹编码与档案库存的比对。即将当前的面像的面纹编码与档案库

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。

人脸识别技术的应用背景及研究现状

1.人脸识别技术的应用 随着社会的不断进步以及各方面对于快速有效的自动身份验证的迫切要求,生物特征识别技术在近几十年中得到了飞速的发展。作为人的一种内在属性,并且具有很强的自身稳定性及个体差异性,生物特征成为了自动身份验证的最理想依据。当前的生物特征识别技术主要包括有:指纹识别,视网膜识别,虹膜识别,步态识别,静脉识别,人脸识别等。与其他识别方法相比,人脸识别由于具有直接,友好,方便的特点,使用者无任何心理障碍,易于为用户所接受,从而得到了广泛的研究与应用。除此之外,我们还能够对人脸识别的结果作进一步的分析,得到有关人的性别,表情,年龄等诸多额外的丰富信息,扩展了人脸识别的应用前景。当前的人脸识别技术主要被应用到了以下几个方面:(1)刑侦破案公安部门在档案系统里存储有嫌疑犯的照片,当作案现场或通过其他途径获得某一嫌疑犯的照片或其面部特征的描述之后,可以从数据库中迅速查找确认,大大提高了刑侦破案的准确性和效率。 (2)证件验证在许多场合(如海口,机场,机密部门等)证件验证是检验某人身份的一种常用手段,而身份证,驾驶证等很多其他证件上都有照片,使用人脸识别技术,就可以由机器完成验证识别工作,从而实现自动化智能管理。 (3)视频监控在许多银行,公司,公共场所等处都设有24小时的视频监控。当有异常情况或有陌生人闯入时,需要实时跟踪,监控,识别和报警等。这需要对采集到的图像进行具体分析,且要用到人脸的检测,跟踪和识别技术。 (4)入口控制入口控制的范围很广,既包括了在楼宇,住宅等入口处的安全检查,也包括了在进入计算机系统或情报系统前的身份验证。 (5)表情分析根据人脸图像中的面部变化特征,识别和分析人的情感状态,如高兴,生气等。此外,人脸识别技术还在医学,档案管理,人脸动画,人脸建模,视频会议等方面也有着巨大的应用前景。 2.人脸识别技术在国外的研究现状 当前很多国家展开了有关人脸识别的研究,主要有美国,欧洲国家,日本等,著名的研究机构有美国MIT的Media lab,AI lab,CMU的Human-Computer I nterface Institute,Microsoft Research,英国的Department of Engineerin g in University of Cambridge等。综合有关文献,目前的方法主要集中在以下几个方面: (1)模板匹配 主要有两种方法,固定模板和变形模板。固定模板的方法是首先设计一个或几个参考模板,然后计算测试样本与参考模板之间的某种度量,以是否大于阈值来判断测试样本是否人脸。这种方法比较简单,在早期的系统中采用得比较

人脸识别技术综述解读

人脸识别研究 代上 (河南大学环境与规划学院河南开封 475004) 摘要:现今世界经济发展迅速,而面对繁杂的社会安全问题却显得有些捉襟见肘,人脸识别技术能够因通过面部特征信息识别身份而受到广泛关注。人脸识别通常使用采集含有人脸图像或视频流的设备,将收集到的人脸信息进行脸部检测,进而与数据库中已有信息进行对比确定被识别对象的身份,已经广泛的应用于公共安全、教育等多个方面,且在以后的社会发展中具有很大的应用前景。本文主要对人脸识别的发展历程、主要识别方法予以总结概括,并对其应用范围与发展趋势进行分析。 关键词:人脸识别;方法;应用;发展 1引言 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。该项技术目前应用到社会的各个领域,例如个人家庭自动门的安全系统、犯罪人的身份识别系统、银行自动取款的服务系统等。 人脸识别系统给人带了很多方便,应用能力很强,但是人脸识别仍然有很多阻碍其发展的困难之处。主要表现在:在收集图像中目标自身的影响;在系统收集图像的过程中容易受到各种外界因素以及系统收集图像之后由于其它因素造成的面部损伤所带来的影响;随着时间的变迁,人的面部逐步发生变化的影响。这些都对人脸识别技术的发展造成了一定的困难,也使得该项技术面临着多种挑战性。 2 人脸识别研究的发展历史与研究现状 2.1发展历史 很早在19世纪80年代就有关于通过人脸对人类的身份进行辨别的论文发表,但是由于技术水平与设备的限制,人脸识别技术并没有受到重视。直到20世纪60年代末,Blcdsoc[1]提出了人脸识别研究的雏形,人脸识别技术才被人们接受。 在人脸识别研究的早期阶段,人们主要研究的是人脸识别的各种方法,但是在实际应用方面却没有得到实质性的进展。 进入20世纪90年代末的时候,人脸识别技术进入了一个快速发展阶段,在这个时期各种新的人脸识别方法相继出现,并创建了人脸图像数据库,对人脸识别的发展起到了巨大的促进作用。在实际应用方面也取得了很大的进展,运用人脸识别技术的产品逐渐进入了社会市场。 进入21世纪以后,人脸识别技术已经逐步发展成熟,但是由于非理想条件如(光照、天气、姿态)的影响,对人脸识别技术的要求也更高。为了解决这些不利因素所造成的影响,研究者们一直努力寻找更加趋于完美的方法,从而减少这些因素所带来的不利影响。 2.2研究现状 近几年来,人脸识别技术已经从以前的认知阶段发展到了实际应用阶段。但是由于每个人的面部都会因为各种不同的原因发生改变,这给人脸识别带来了不小的影响。如光照不同

面部表情识别实验报告分析

面部表情识别实验 实验报告 小组成员: 面部表情识别实验 西南大学重庆 400715

摘要:情绪认知是一种复杂的过程,它包含观察、分析、判断、推理等,是借助于许多线索,特别是借助面部那些活动性更大的肌肉群的运动而实现的。所以,情绪认知的准确度受多种因素的影响。 当我们与他人相互交往的时候,不管是不是面对面。我们都正在不断的表达着情绪,同时又正在观察,解释着的对方做出的表情,在人际交往过程中,情绪的表达和认知是十分的迅速和及时,那么人是借助于哪些表情来认知他人的情绪的呢?情绪识别实际上并不是针对表情本身的,而是针对这它背后的意义。例如:皱眉可能是一种情绪的表现,我们见到这种面部表情就试图解释潜在于它背后的情绪。尖锐,短促,声音嘶哑可能是一种情绪表现,我们听到这种语言表情就试图解释潜在于它背后的情绪捶胸,顿足可能是一种情绪的表现,我们见到这种动作表情就是试图解释潜在于它背后的情绪。对于这个复杂的问题,心理学家曾经做过许多的研究。 面部表情认知的研究可分为两个步骤:第一步是面部表情刺激物的制作或选择,这可以用专门拍摄(录像)或图示来描画,也可以用完全装扮出的活生生的表情或自发的表情等。第二步时对表情进行识别评定。也可以用多种方法,如自由评定法,即让被试自由地对表情给出情绪词汇;或限制评定法,即向被试提供各种提供各种情绪词汇或情绪情境,要求被试只能根据所提供的情绪词汇或者情绪情境进行分类或者匹配等;或参照自由评定法,即向被试提供参考线索(如情境,人格特征等),让其说出所表达的情绪的词汇等。 关键词:情绪表情认知线索

1 前言 传统心理学把情绪列为心理现象的三大方面之一。情绪也是心理学理论体系中一个不可缺少的研究环节。情绪(emotion)是体验,又是反应;是冲动,又是行为;它是有机体的一种复合状态。情绪的表现有和缓的和激动的,细微的和强烈的,轻松的和紧张的等诸多形式,广泛地同其他心理过程相联系。自古以来,科学家们十分注意探讨情绪之奥妙,但与情绪的重要性不相适应的是,长期以来情绪研究一直是心理学尤其是实验心理学研究中的一个薄弱环节。造成这一现象的最主要原因是情绪所特有的复杂性以及由此衍生出来的情绪研究方法学上的困难。我国心理学家孟昭兰(1987)将理论认为面部表情是传递具体信息的外显行为面部表情是提供人们在感情上互相了解的鲜明标记。情绪过程既包括情绪体验,也包括情绪表现,而表情既是情绪的外部表现,也是情绪体验的发生机制;既是最敏锐的情绪发生器,也是最有效的情绪显示器。这就从机制上说明了以面部肌肉运动模式作为情绪标志的根据。 面部表情(facial expression_r)的发生是有其客观的物质基础的:表情按面部不同部位的肌肉运动而模式化,面部反应模式携带着心理学的意义,那就是或快乐、或悲伤等具体情绪。但是,对表情进行测量的原则在于:所要测量的是面孔各部位的肌肉运动本身,而不是面部所给予观察者的情绪信息。该实验将14名被试分为两组进行表情认知的实验,实验目的在于通过实验了解面部表情认知的基本

人脸识别

人脸识别项目 一、目的 用有监督学习机制设计并实现模式识别方法,用于进行人脸面部特征识别,如性别(男性、女性)、年龄(儿童、青少年、成年、老年)、佩戴眼镜(是、否)、戴帽子(是、否)、表情(微笑、严肃)等。 二、内容 人脸识别是模式识别的一个重要的应用领域。其识别过程包括:特征提取与选取、分类(包括训练与测试)、分类器性能评估。 三、数据 四个文本文件: faceR: 训练数据,100个属性(其中第一个属性是编号,其余99个是本征脸(eigenface) 属性参数,共2000个人脸的数据。 faceS: 测试数据,100个属性(其中第一个属性是编号,其余99个是本征脸(eigenface) 属性参数,共2000个人脸的数据。 faceDR: 对faceR文件中的每一个人脸数据的说明。 faceDS: 对faceS文件中的每一个人脸数据的说明。 提示:由于数据是真实数据,会有以下情况: 1)有缺失数据(如1228, 1808, 4056, 4135, 4136, and 5004),建议将有缺失数据的人脸记录不予考虑 2)有错误数据,建议对有错误的人脸记录不予考虑 原始数据:各个人脸的原始图象数据在目录rawdata中 四、要求 1)将数据导入MATLAB 2)确定分类的目标(可以是下面的一个目标,或多个目标的组合) a)性别(男性、女性) b)年龄(儿童、青少年、成年、老年) c)佩戴眼镜(是、否) d)戴帽子(是、否) e)表情(微笑、严肃)等。 3)选用一种分类算法(距离分类器、Bayes分类器、SVM、ANN 或Decision Trees),先用faceR中的数据对分类器进行训练,然后用faceS中的数据对训练好的分类器 的性能(分类准确率)作出评估。当然,有些分类算法需要验证数据,可以根据需 要从faceR或faceS中随机抽取验证数据,验证数据的数据量应该不少于500个人 脸记录。 4)用MATLAB编程实现模式识别的整个过程(可以直接调用相关的函数)。 5)完成项目报告,具体内容包括: a)模式识别问题的说明,重要是说明分类的目标 b)模式识别过程的说明:采用何种分类算法,改算法的基本原理,是否进行了特 征提取或特征选取,程序的基本流程框图,训练的结果,测试的结果,分类器

【CN110084152A】一种基于微表情识别的伪装人脸检测方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910285839.7 (22)申请日 2019.04.10 (71)申请人 武汉大学 地址 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山 武汉大学 (72)发明人 王中元 王光成 肖晶 何政  (74)专利代理机构 武汉科皓知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 42222 代理人 魏波 (51)Int.Cl. G06K 9/00(2006.01) G06K 9/62(2006.01) G06N 3/04(2006.01) (54)发明名称 一种基于微表情识别的伪装人脸检测方法 (57)摘要 本发明针对伪装人脸识别的问题,公开了一 种基于微表情识别的伪装人脸检测方法,首先采 集不同情境和不同摄像环境下的伪装与真实人 脸的微表情视频序列,再通过基于卷积神经网络 (CNN)和长短记忆模块(LSTM)的微表情识别模型 对伪装和真实人脸的微表情序列进行特征提取, 并引入微表情熵和皮尔逊系数来分析二者微表 情特征空间的差异,接着采用K -means聚类方法 对不同情境下和不同视觉质量的伪装与真实人 脸的微表情特征空间进行聚类;最后构建伪装和 真实人脸的微表情特征差异分析模型并进行伪 装人脸检测。与现有人脸活体检测技术相比,本 发明能够有效识别高仿人脸面膜伪装和面部化 妆伪装。权利要求书2页 说明书4页 附图2页CN 110084152 A 2019.08.02 C N 110084152 A

1.一种基于微表情识别的伪装人脸检测方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1:采集伪装和真实人脸在不同情境和不同摄像环境下产生的微表情视频序列,包括高兴、惊讶、悲伤、愤怒、厌恶和恐惧等六种基本微表情; 步骤2:利用一种基于CNN和LSTM的微表情识别网络来提取微表情特征,通过微表情熵和皮尔逊相关系数来量化真实人脸和伪装人脸微表情特征空间的差异; 步骤3:利用K -means聚类方法对不同情境和不同视觉质量的伪装和真实人脸的微表情特征空间进行聚类,分析不同情境和不同视觉质量对伪装与真实人脸微表情区别显著性的影响; 步骤4:构建伪装和真实人脸的微表情特征差异分析模型; 微表情由构成微表情的微动作组成,真实人脸的面部微动作丰富且细腻,伪装人脸的面部微动作呆板且稀疏以至于表达能力有限;当微动作稀疏到预定程度时,伪装人脸就只存在一种表情,此时不存在微表情; 步骤5:根据所述伪装和真实人脸的微表情特征差异分析模型进行伪装人脸检测。 2.根据权利要求1所述的基于微表情识别的伪装人脸检测方法,其特征在于:步骤1中,采用诱发式的方法来采集微表情视频序列。 3.根据权利要求1所述的基于微表情识别的伪装人脸检测方法,其特征在于,步骤2的具体实现包括以下子步骤: 步骤2.1:采用基于CNN和LSTM的微表情识别方法来提取伪装和真实人脸的微表情特征; 通过CNN提取将每个微表情帧编码成特征向量;将CNN提取的特征向量通过LSTM得到最终包括时空特性的微表情特征;所提取的特征为softmax层之前的长度为128的一维向量; 步骤2.2:通过微表情熵的数值大小来辨识真实和伪装人脸;微表情熵的计算方式如 下: 其中,p i 步骤2.1中提取的微表情特征值,n=128表示提取的一维特征空间的长度;当微表情空间包含的面部微动作越复杂时微表情熵的值越大,反之微表情熵越小代表微表情空间的微动作越稀疏; 步骤2.3:通过皮尔逊相关系数预测伪装和真实人脸微表情特征空间的相关性;皮尔逊 相关系数的计算方式如下: 其中,X和Y分别代表两组微表情特征空间, 和分别表示两组向量X和Y的均值;ρ范围为-1到+1,0代表无相关性,负值为负相关,正值为正相关;当两组微表情特征空间都为真实或伪装人脸微表情特征空间时,ρ值越接近1;当两组微表情特征空间分别为真实和伪装人脸微表情特征空间时,ρ值越小。 4.根据权利要求1所述的基于微表情识别的伪装人脸检测方法,其特征在于,步骤3的具体实现包括以下子步骤: 权 利 要 求 书1/2页2CN 110084152 A

表情识别技术综述

表情识别技术综述 摘要:表情识别作为一种人机交互的方式,成为研究的热点。基于对表情识别的基本分析,文章重点介绍了面部表情识别的国内外研究情况和面部表情特征的提取方法。 关键词:表情识别;特征提取;表情分类。 前言:进入21世纪,随着计算机技术和人工智能技术及其相关学科的迅猛发展,整个社会的自动化程度不断提高,人们对类似于人和人交流方式的人机交互的需求日益强烈。计算机和机器人如果能够像人类那样具有理解和表达情感的能力,将从根本上改变人与计算机之间的关系,使计算机能够更好地为人类服务。表情识别是情感理解的基础,是计算机理解人们情感的前提,也是人们探索和理解智能的有效途径。如果实现计算机对人脸表情的理解与识别将从根本上改变人与计算机的关系,这将对未来人机交互领域产生重大的意义。 正文:一、面部表情识别的国内外研究情况 面部表情识别技术是近几十年来才逐渐发展起来的,由于面部表情的多样性和复杂性,并且涉及生理学及心理学,表情识别具有较大的难度,因此,与其它生物识别技术如指纹识别、虹膜识别、人脸识别等相比,发展相对较慢,应用还不广泛。但是表情识别对于人机交互却有重要的价值,因此国内外很多研究机构及学者致力于这方面的研究,并己经取得了一定的成果。 进入90年代,对面部表情识别的研究变得非常活跃,吸引了大量的研究人员和基金支持。美国、日本、英国、德国、荷兰、法国等经济发达国家和印度、新加坡都有专门的研究组进行这方面的研究。其中MIT的多媒体实验室的感知计算组、CMu、Ma州大学的计算机视觉实验室、Standford大学、日本城蹊大学、大阪大学、ArR研究所的贡献尤为突出。 国内的清华大学、哈尔滨工业大学、中科院、中国科技大学、南京理工大学、北方交通大学等都有专业人员从事人脸表情识别的研究,并取得了一定的成绩。在1999年的国家自然科学基金中的“和谐人机环境中情感计算理论研究”被列为了重点项目。同时中国科学院自动化所、心理所以及国内众多高校也在这方面取得了一定的进展。2003年,在北京举行了第一届中国情感计算与智能交互学术会议,会议期间集中展示了国内各研究机构近几年来从认知、心理、模式识别、系统集成等多种角度在情感计算领域取得的研究成果,一定程度上弥补了我国这方面的空白。国家“863”计划、“973”项目、国家自然科学基金等也都对人脸表情识别技术的研究提供了项目资助。 二、面部表情特征的提取方法 表情特征提取是表情识别系统中最重要的部分,有效的表情特征提取工作将使识别的性能大大提高,当前的研究工作也大部分是针对表情特征的提取。 目前为止的人脸面部表情特征提取方法大都是从人脸识别的特征提取方法别演变而来,所用到的识别特征主要有:灰度特征、运动特征和频率特征三种阎。灰度特征是从表情图像的灰度值上来处理,利用不同表情有不同灰度值来得到识别的依据。运动特征利用了不同表情情况下人脸的主要表情点的运动信息来进行识别。频域特征主要是利用了表情图像在不同的频率分解下的差别,速度快是其显著特点。在具体的表情识别方法上,分类方向主要有三个:整体识别法和局部识别法、形变提取法和运动提取法、几何特征法和容貌特征法。 整体识别法中,无论是从脸部的变形出发还是从脸部的运动出发,都是将表情人脸作为一个整体来分析,找出各种表情下的图像差别。其中典型的方法有:基于特征脸的主成分分析(prineipalComponentAnalysis,pCA)法、独立分量分析法(Indendent ComPonent Analysis,ICA)、Fisher线性判别法(Fisher’s Linear Discriminants,FLD)、局部特征分析(LoealFeatureAnalysis,LFA)、Fishe诞动法(Fisher^ctions)、隐马尔科夫模型法(HideMarkovModel,HMM)和聚类分析法。

基于MATLAB的人脸识别

基于MATLAB的人脸识别

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图像识别 题目:基于MATLAB的人脸识别 院系:计算机科学与应用系 班级: 姓名: 学号: 日期:

设计题目基于MATLAB的人脸识别设 计技术参数 测试数据库图片10张训练数据库图片20张图片大小1024×768 特征向量提取阈值 1 设计要求综合运用本课程的理论知识,并利用MATLAB作为工具实现对人脸图片的预处理,运用PCA算法进行人脸特征提取,进而进行人脸匹配识别。 工作量 两周的课程设计时间,完成一份课程设计报告书,包括设计的任务书、基本原理、设计思路与设计的基本思想、设计体会以及相关的程序代码; 熟练掌握Matlab的使用。 工作计划第1-2天按要求查阅相关资料文献,确定人脸识别的总体设计思路; 第3-4天分析设计题目,理解人脸识别的原理同时寻求相关的实现算法;第5-8天编写程序代码,创建图片数据库,运用PCA算法进行特征提取并编写特征脸,上机进行调试; 第9-12天编写人脸识别程序,实现总体功能; 第13-14天整理思路,书写课程设计报告书。 参考资料1 黄文梅,熊佳林,杨勇编著.信号分析与处理——MATALB语言及应用.国防科技大学出版社,2000 2 钱同惠编著.数字信号处理.北京:机械工业出版社,2004 3 姚天任,江太辉编著.数字信号处理.第2版.武汉:武汉理工大学出版社,2000 4 谢平,林洪彬,王娜.信号处理原理及应用.机械工业出版社,2004 5刘敏,魏玲.Matlab.通信仿真与应用.国防工业出版社,2005 6 楼顺天.基于Matlab7.x 的系统分析与设计.西安电子科技大学,2002 7孙洪.数字信号处理.电子工业出版社,2001 目录 引言?错误!未定义书签。 1 人脸识别技术?错误!未定义书签。 1.1人脸识别的研究内容?错误!未定义书签。 1.1.1人脸检测(Face Detection)........... 错误!未定义书签。

2019年微表情识别-读脸读心最新考试答案

2019年微表情识别-读脸读心最新满分考试答案 一、单选题(题数:40,共 40.0 分) 1.愉悦的识别要点包括的表情形态和意义,以下错误的是?()A A.瞪眼 B.咧嘴 C.嘴角上扬 D.超乎预期的满足和开心 2. 微表情是指持续时间多长的表情?() B A、1/2秒 B、不足1/5秒 C、5秒 D、以上都不对 3. 关于猜测选放的墙的测试哪一项描述是错误的?()B A、李博士回应天蝎座,b型血、警号3867问题时目光低视,摇头说我不知道是控制的对抗反应 B、在听到十八岁那年考上了海洋大学出现快速眨眼,点头是思考比对时的真实反应 C、在听到这成为了您神探之路的起点时出现连连点头是高度认同的下意识反应 D、人在接受有效刺激时也能完全控制自己的情绪反应 4. 冻结反应的形态意义哪一项描述是错误的?()D A、面部的惊讶 B、肢体的约束 C、呼吸的控制 D、肢体冰冷 5. 有意控制的动作的形态意义哪一项描述是错误的?()D A、可以出现在面部表情 B、可以出现在身体动作 C、可以出现在站姿或坐姿 D、可以控制出汗或面部颜色 6. 国内探索微表情应用研究的实战机构不包括哪些?()D A、公安机构 B、检察机构

C、安全机构 D、环保机构 7. 反应性行为的形态意义哪一项描述是错误的?() D A、包括副语言行为 B、包括头部反应 C、是难以自主控制的生理反应 D、是可以自主控制的生理反应 8. 关于表达者表达解析哪一项描述是正确的?() B A、疏忽几个表情动作的观察不影响准确判断其真实内心 B、是准确认识表达者内心的基础和前提 C、只要盯着其眼动反应就能准确判断其真实内心 D、只要关注其情绪与事件性质是否一致就能准确判断其真实内心 9. 爱恨反应的形态意义哪一项描述是错误的?() D A、爱的时候会主动亲近对方 B、恨的时候会主动拉开距离 C、身体间的距离,可以体现出人和人之间的心理距离 D、人的内心的喜爱与厌恶是不能从表情动作中表达出来的 10. 保罗·埃克曼研究的微表情主要在哪个领域?() C A、身体动作 B、副语言 C、面部表情 D、以上都不对 11. 仰视反应的形态意义哪一项描述是错误的?() D A、头和肢体向上是正仰视反应 B、头和肢体向下是负仰视反应 C、有身份地位差异的握手是正或负仰视反应的体现 D、头和肢体远离刺激源 12. 关于松明猜测硬币藏匿手的测试哪一项描述是错误的?()D A、王力宏上台即双手叉腰或抱胸是紧张的对抗反应

人脸自动识别方法综述_周杰

人脸自动识别方法综述 周 杰,卢春雨,张长水,李衍达 (清华大学自动化系,北京100084) 摘 要: 人脸自动识别是模式识别、图像处理等学科的一大研究热点,近几年来关于人脸识别的研究取得了很大进展.本文重点对近三、四年来人脸识别的研究进行综述并对各种方法加以评论. 关键词: 人脸自动识别;人脸检测;人脸定位 中图分类号: TP39114 文献标识码: A 文章编号: 0372-2112(2000)04-0102-05 A Su rvey of Automa tic Human Face Recognition ZHOU Jie,LU Chun -yu,ZHANG Chang -shui,LI Yan -da (De partment o f Automation ,Tsinghua Unive rsit y ,Be ijing 100084,China) Abstract: Automatic human face recogni tion is attractive in pattern recogniti on and i mage processing.In this paper we gave a survey of automatic human face recogni tion,mainly ai ming at the latest progress. Key words: automatic hu man face recognition;face detection;face localization 1 引言 随着社会的发展,各个方面对快速有效的自动身份验证的要求日益迫切.由于生物特征是人的内在属性,具有很强的自身稳定性和个体差异性,因此是身份验证的最理想依据.这其中,利用人脸特征进行身份验证又是最自然直接的手段,相比其它人体生物特征它具有直接、友好、方便的特点,易于为用户所接受[1]. 人脸识别是人类视觉最杰出的能力之一,它的研究涉及模式识别、图像处理、生理学、心理学、认知科学,与基于其它生物特征的身份鉴别方法以及计算机人机感知交互领域都有密切联系,因此早在六七十年代即引起了研究者的强烈兴趣.进入九十年代,由于各方面对人脸识别系统的迫切需求,人脸识别的研究重新变得非常热门.目前美国等国有许多研究组在从事人脸识别的研究,这些研究受到军方、警方及大公司的高度重视和资助,美国军方每年还专门组织人脸识别比赛以促进这一领域的发展.在国内,也开始有一些学校从事人脸识别相关的研究.近几年来关于人脸识别的研究取得了很大进步,国际上发表有关论文的数量大幅增长,IEEE 的PAM I 汇刊还于1997年7月出版了人脸识别专辑,每年的国际会议上关于人脸识别的专题也屡屡可见.而目前人脸识别综述的文章还是截止到1994年,因此我们认为非常有必要对近几年的研究工作进行一下总结.在本文中我们将对人脸识别方法进行综述,其中主要介绍近三、四年的研究工作,之前的研究工作请参看文[2,3]. 2 人脸自动识别系统 人脸自动识别系统包括两个主要技术环节(如图1所 示):首先是人脸检测和定位,即从输入图像中找到人脸及人脸存在的位置,并将人脸从背景中分割出来,然后才是对归一化的人脸图像进行特征提取与识别 . 图1 人脸自动识别系统构成 这两个环节的研究独立性很强.由于在很多特定情况下人脸检测与定位的工作比较简单,因此/特征提取与识别0环节得到了更为广泛和深入的研究;而近几年来随着人们越来越关心各种复杂情形下的人脸自动识别系统,人脸检测与定位才得到了较多的重视. 评价一个人脸自动识别系统的标准,一个是误识率即将某人错识别为其他人,另一个是虚警率即将其他人识别为这个人.这二者之间是存在矛盾的,所以在实际问题中往往需要进行某种折衷.如,在安全性要求较高的计算机登录系统中,必须要求虚警率要尽可能低,而误识率则可以高一些,这样只是增加合法用户的等录时间,并不会降低计算机系统的安全性.这一点同样适用于特征提取与识别环节,但是对于人脸检测与定位,我们一般则要求误识率要尽可能低,因为这样才可以保证所要识别的人不会在这一步就丢失. 收稿日期:1999-03-15;修订日期:1999-07-06基金项目:自然科学基金(No.69775009)资助课题 第4期2000年4月电 子 学 报ACTA ELECTRONICA SINICA Vol.28 No.4 April 2000

人脸识别技术综述

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/ea15166800.html, 人脸识别技术综述 作者:唐勇 来源:《硅谷》2011年第09期 摘要:人脸识别是模式识别领域中一个具有实际应用价值和广阔应用前景的研究课题。 系统的对主流人脸识别算法进行综述,总结现阶段人脸识别研究的困难,并对未来人脸识别的发展方向进行展望。 关键词:人脸识别;光照补偿;人脸检测 中图分类号: TP316文献标识码:A文章编号:1671-7597(2011)0510029-01 0 引言 在信息技术飞速发展的今天,电子商务、电子银行、网络安全等应用领域急需高效的自动身份认证技术。当前,我国的各种管理系统大部分都使用证件、磁卡、IC卡和密码等传统技 术保障系统安全,在一定程度上无法避免伪造、丢失、窃取或遗忘,存在极大的安全隐患。基于人体生物特征的身份鉴别方法,如指纹识别、虹膜识别、人脸识别等利用生物特征的普遍性、唯一性、永久性、可接受性、防卫性进行身份识别可以避免上述已有的身份鉴别技术缺陷。 1 人脸识别常用算法 随着社会对人脸识别系统的迫切需求人脸识别研究再次成为热门课题。2008年我国在奥 运会的历史上是第一次采用人脸识别这种生物识别系统为之提供安全保障。目前常见的人脸识别基本算法可分为以下几类: 1.1 基于几何特征的人脸识别方法[2]。这类方法是通过人脸面部拓扑结构几何关系的先验知识,利用基于结构的方法在知识的层次上提取人脸面部主要器官特征,将人脸用一组几何特征矢量表示,识别归结为特征矢量之间的匹配。基于几何特征的识别方法具有存储量小、对光照不敏感等优点。但这种方法抽取稳定的特征比较困难,对强烈的表情变化和姿态变化鲁棒性较差,适合用于粗分类。 1.2 基于特征脸的人脸识别方法。特征脸法是人脸识别中常用的一种方法。该方法的主要是从人脸图像的全局特征出发,运用Karhunen Loeve变换理论,在原始人脸空间中求得一组正交向量,并以此构成新的人脸空间,使所有人脸的均方差最小,达到降维的目的。特征脸方法易受角度、光照、表情等干扰导致识别率下降。

人脸表情识别

图像处理与模式识别 ------人脸表情识别介绍摘要:人脸表情是我们进行交往和表达情绪的一种重要手段,不经过特殊训练,人类对其面部表情往往很难掩饰,所以,通过对人脸表情进行分析,可以获得重要的信息。人脸表情识别是人机交互的智能化实现的一个重要组成部分,也是模式识别、图像处理领域的一个重要研究课题,近几年来,受到了越来越多的科研人员的关注。 本文综述了国内外近年来人脸表情识别技术的最新发展状况,对人脸表情识别系统所涉及到的关键技术: 人脸表情特征提取,做了详细分析和归纳。 关键词:人脸定位;积分投影;人脸表情识别;流形学习;局部切空间排列Abstract:Facial expression is a kind of important means that we communicate and express the special training, People often difficult to conceal their facial , by the analyzing facial expression, we can obtain important information. Facial expression recognition is an important component that the implementation of human-computer interaction, and an important research topic in the field of pattern recognition, image processing, in recent years, more and more researchers focus on this topic. In this paper,we present the latest development of this area,and give a detailed analysisand summary for facial

人脸识别介绍

人脸识别技术是生物识别技术的一种,它结合了图像处理、计算机图形学、模式识别、可视化技术、人体生理学、认知科学和心理学等多个研究领域。从二十世纪六十年代末至今,人脸识别算法技术的发展共经历了如下四个阶段: 1. 基于简单背景的人脸识别 这是人脸识别研究的初级阶段。通常利用人脸器官的局部特征来描述人脸。但由于人脸器官没有显著的边缘且易受到表情的影响,因此它仅限于正面人脸(变形较小)的识别。 2. 基于多姿态/表情的人脸识别 这是人脸识别研究的发展阶段。探索能够在一定程度上适应人脸的姿态和表情变化的识别方法,以满足人脸识别技术在实际应用中的客观需求。 3. 动态跟踪人脸识别 这是人脸识别研究的实用化阶段。通过采集视频序列来获得比静态图像更丰富的信息,达到较好的识别效果,同时适应更广阔的应用需求。 4. 三维人脸识别 为了获得更多的特征信息,直接利用二维人脸图像合成三维人脸模型进行识别,即将成为该领域的一个主要研究方向。 人脸识别技术的研究范围主要包括以下几个方面: 1. 人脸检测:在输入的图像中寻找人脸区域。 2. 人脸的规范化:校正人脸在尺度、光照和旋转等方面的变化。 3. 特征提取:从人脸图像中映射提取一组能反映人脸特征的数值表示样本。 4. 特征匹配:将待识别人脸与数据库中的已知人脸比较,得出相关信息。 人脸识别流程 1图像预处理 1.1 图像去噪 一般来说,自然界中的噪声可以看成是一种随机信号。根据图像获取的途径人脸图像获取 人脸检测 定位人脸区域 预处理 特征抽取 人脸特征 对比识别 结果 人脸特征库

不同,噪声的融入也有多种方式: 1. 图像是直接以数字形式获取的,那么图像数据的获取机制会不可避免地 引入噪声信号; 2. 在图像采集过程中,物体和采集装置的相对运动。或采集装置的抖动, 也会引入噪声,使图像变的模糊不清; 3. 在图像数据的电子传输过程中,也不同程度的引入噪声信号。 这些噪声信号的存在,严重的情况会直接导致整幅图像的不清晰,图象中的景物和背景的混乱。对于用于人脸识别的图像。由于噪声的引入,将不可避免地造成识别率的下降。对图像噪声的消除可以通过两个途径:空间域滤波或频率域滤波。消除噪声的方法很多,对于不同的噪声应该采用不同的除噪方法。主要的方法是:线性滤波、中值滤波、维纳滤波以及小波去噪等。 1.2 增强对比度 为了使人脸在图像中更为突出以便于下一步的特征提取,增强图像对比度是很有必要的。增强对比度有很多种方法,常见的有直方图均衡化和“S ”形变换等方法。 “S ”形变换方法将灰度值处于某一范围(人脸特征范围)内的像素灰度分布差距拉开,从而保证了对比度的提高,但此方法降低了其他灰度值的对比度。而直方图均衡化则是将像素的灰度分布尽量展开在所有可能的灰度取值上,这样的方法同样能使得图像的对比度提高。 将彩色图像转化成灰度图像是人脸识别方法中常见的处理过程,虽然转化过程丢失了一部分色彩信息,但是灰度图像拥有更小的存储空间和更快的计算速度。文献[1]给出了一种能够将RGB 色彩转换成灰度级且适于突出人脸区域对比度的转换模型:()5.0144.0587.0299.0,+?+?+?=b g r y x f ;其中f 代表灰度值,r ,g ,b 分别表示Red,Green,Blue 分量的值。 文献[2]通过将人脸彩色图像从RGB 色彩空间转换到RIQ 色彩空间,得到了更适于频谱分析的特征分量。

微表情及其应用

微表情及肢体语言的奥秘 微表情介绍 微表情,是内心流露与掩饰,是心理学名词。“微表情”最短可持续1/25秒,虽然一个下意识的表情可能只持续一瞬间,但这是种烦人的特性,很容易暴露情绪。通过研究微表情可以判断一些更加准确的信息 人的脸部可以传达信息,是一种信息传输器,人们无意识的表情会无法控制的表现在面部,“微表情”一闪而过,通常甚至清醒的作表情的人和观察者都察觉不到。比起人们有意识做出的表情,“微表情”更能体现人们真实的感受和动机。 肢体语言介绍 肢体语言,是指由身体的各种动作代替语言本身来表情达意的一种特殊语言。通俗讲是指通过头、眼、颈、手、肘、臂、身、胯、腿、足等人体部位的协调活动向交流对象传达信息,借表情达意的一种沟通方式。不同的肢体语言在不同情况下所传达的不同心理意义。 前人研究状况 微表情这一概念最早由美国心理学家保罗〃埃克曼在1969年提出。当时,一个名叫玛丽的重度抑郁症患者告诉主治医生,想要回家看看自己的剑兰和花猫。提出请求的时候,她显得神情愉悦而放松,

不时地眯起眼睛微笑,摆出一副撒娇的模样。令人震惊的是,玛丽在回家之后,尝试了3种方法自杀,结果未遂。 事后,埃克曼将当时的视频反复播放,用慢镜头仔细检视,突然在两帧图像之间看到了一个稍纵即逝的表情,那是一个生动又强烈的极度痛苦的表情,只持续了不到1/15秒。后来,埃克曼将其称为“微表情”。 1978年,埃克曼发布了面部动作编码系统。在这一系统中,人脸部的肌肉有43块,可以组合出1万多种表情,其中3000种具有情感意义。埃克曼根据人脸解剖学特点,将其划分成若干相互独立又相互联系的运动单元。分析这些运动单元的运动特征及其所控制的主要区域以及与之相关的表情,就能得出面部表情的标准运动。2002年,这个系统进行了一次升级,对表情的捕捉准确率达到了90%。 研究内容 现阶段中学生研究本课题可以研究微表情在现实生活中的应用,一些微表情和肢体语言的含义及在生活中的发现与理解。 现实生活中的应用 在社会层面,目前针对微表情的研究已经应用到各个领域。在国家安全领域,有些训练有素的危险人物可能轻易就通过测谎仪的检测,但是专业人员可以通过微表情通过微表情,发现他们

人脸表情识别综述

人脸表情识别综述 一、人脸表情识别技术目前主要的应用领域包括人机交互、安全、机器人制造、医疗、通信和汽车领域等 二、1971年,心理学家Ekman与Friesen的研究最早提出人类有六种主要情感,每种情感以唯一的表情来反映人的一种独特的心理活动。这六种情感被称为基本情感,由愤怒(anger)、高兴(happiness)、悲伤(sadness)、惊讶(surprise)、厌恶(disgust)和恐惧(fear)组成 人脸面部表情运动的描述方法---人脸运动编码系统FACS (Facial Action Coding System),根据面部肌肉的类型和运动特征定义了基本形变单元AU(Action Unit),人脸面部的各种表情最终能分解对应到各个AU上来,分析表情特征信息,就是分析面部AU的变化情况 FACS有两个主要弱点:1.运动单元是纯粹的局部化的空间模板;2.没有时间描述信息,只是一个启发式信息 三、人脸表情识别的过程和方法 1、表情库的建立:目前,研究中比较常用的表情库主要有:美国CMU机器人研究所和心理学系共同建立的 Cohn-Kanade AU-Coded Facial Expression Image Database(简称CKACFEID)人脸表情数据库;日本ATR 建立的日本女性表情数据库(JAFFE),它是研究亚洲人表情的重要测试库 2、表情识别: (1)图像获取:通过摄像头等图像捕捉工具获取静态图像或动态图像序列。 (2)图像预处理:图像的大小和灰度的归一化,头部姿态的矫正,图像分割等。 →目的:改善图像质量,消除噪声,统一图像灰度值及尺寸,为后序特征提取和分类识别打好基础 主要工作→人脸表情识别子区域的分割以及表情图像的归一化处理(尺度归一和灰度归一) (3)特征提取:将点阵转化成更高级别图像表述—如形状、运动、颜色、纹理、空间结构等,在尽可能保证稳定性和识别率的前提下,对庞大的图像数据进行降维处理。 →特征提取的主要方法有:提取几何特征、统计特征、频率域特征和运动特征等 1)采用几何特征进行特征提取主要是对人脸表情的显著特征,如眼睛、眉毛、嘴巴等的位置变化进行定位、测量,确定其大小、距离、形状及相互比例等特征,进行表情识别 优点:减少了输入数据量 缺点:丢失了一些重要的识别和分类信息,结果的精确性不高

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