ubuntu人脸识别实验报告
人脸识别实验报告
人脸识别实验报告1. 实验目的本实验旨在通过使用Python编程语言和OpenCV库实现人脸识别的功能，加强对于图像处理技术的理解和掌握，同时也了解了人脸识别技术应用的一些情况。
2. 实验环境•操作系统：Windows 10•Python版本：3.7.0•OpenCV版本：4.4.0除此之外，还需要安装以下Python库：•numpy•pillow3. 实验步骤3.1 数据准备和预处理为了达到更好的人脸识别效果，需要先采集一些训练数据用于模型训练。
本实验采用了LFW数据集中的部分人脸图像作为训练数据，共包含128个人的人脸图像，每个人20张，其中10张用于训练，10张用于测试。
数据集中的原始图像需要先进行预处理，包括将图像转换为灰度图像、对图像进行直方图均衡化（即增强对比度和细节），以及使用Haar级联分类器进行人脸检测，剪裁出人脸部分。
这些步骤可以使用OpenCV库提供的函数轻松完成。
3.2 特征提取和训练模型特征提取是人脸识别的核心步骤。
常用的特征提取方法包括主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）等。
本实验采用PCA作为特征提取方法。
将人脸图像进行PCA降维处理后，可以得到人脸图像的特征向量，可以使用这些特征向量来训练人脸识别模型。
在本实验中，使用SVM（支持向量机）算法训练分类模型，将测试图像分类到与其最相似的训练图像。
3.3 人脸识别流程在得到训练模型之后，就可以进行人脸识别操作了。
人脸识别流程主要包括以下几个步骤：•采集待识别的图像，进行预处理。
•提取图像的特征向量。
•使用训练好的分类模型识别人脸图像。
•显示识别结果，即该图像属于训练数据集中的哪一个人。
4. 实验结果经过实验测试，本实验的人脸识别程序达到了较好的识别效果。
在使用LFW 数据集进行测试时，识别准确率达到了80%以上。
5. 实验通过本次实验，学习和掌握了人脸识别相关的基础理论和技术，同时也对于Python编程语言和OpenCV库有了更深入的理解。
人脸识别实验报告
人脸识别实验报告摘要：本实验通过使用人脸识别技术，对一组测试样本进行分类和识别。
首先，通过使用PCA降维算法对输入的人脸图像进行特征提取，然后使用支持向量机（SVM）分类算法进行分类。
实验结果表明，人脸识别技术在分类和识别方面取得了较好的效果。
一、引言人脸识别技术是一种将图像处理、模式识别和机器学习等方法相结合的多学科交叉技术。
它广泛应用于安全监控、人机交互、社交网络等领域，拥有广阔的应用前景。
本实验旨在研究人脸识别技术，并通过实验验证其分类和识别效果。
二、实验方法1.数据集准备：从公开数据集中选择合适的人脸图像作为训练集和测试集。
要求数据集包含不同人物的正面人脸图像，并且以文件夹形式存储。
2.数据预处理：读取训练集的人脸图像，将其转换为灰度图像，并进行直方图均衡化处理，增强图像质量。
3.特征提取：使用主成分分析（PCA）算法对图像进行特征提取。
首先，将每个图像的像素矩阵转换为一维向量，然后计算协方差矩阵。
接下来，通过对协方差矩阵进行特征值分解，得到特征值和特征向量。
最后，根据特征向量的重要程度，选择前n个主成分作为图像的特征。
4.分类算法：使用支持向量机（SVM）算法进行分类。
将提取的人脸特征向量作为输入样本，通过训练SVM模型，实现对人脸图像的分类和识别。
5.实验评价：使用测试集对分类和识别效果进行评价。
计算分类精度、召回率和F1值等指标，并绘制ROC曲线，分析模型的性能。
三、实验结果与分析实验结果显示，经过训练和测试，人脸识别模型的分类精度达到了90%以上，召回率和F1值也较高。
同时，根据绘制的ROC曲线可知，模型的性能相对稳定，具有较好的鲁棒性。
四、实验总结通过本实验，我们深入了解了人脸识别技术，并验证了其在分类和识别方面的效果。
实验结果表明，人脸识别技术具有较好的应用潜力，可以在实际场景中得到广泛应用。
然而，本实验还存在一些不足之处。
首先，使用的数据集规模较小，可能会对模型的训练和泛化能力产生影响。
人脸识别嵌入式实训报告
一、引言随着人工智能技术的飞速发展，人脸识别技术作为生物识别技术的一种，因其高准确性、非接触性和易用性等优点，在安防、金融、医疗、教育等领域得到了广泛应用。
为了深入了解人脸识别技术，我们进行了人脸识别嵌入式实训，通过实际操作，掌握了人脸识别系统的设计与实现方法。
二、实训目的1. 熟悉人脸识别技术的原理和流程。
2. 掌握人脸识别嵌入式系统的设计与实现方法。
3. 培养动手能力和团队协作精神。
三、实训内容1. 人脸检测人脸检测是人脸识别系统的第一步，主要目的是从图像中检测出人脸区域。
实训中，我们使用了OpenCV库中的人脸检测算法，通过Haar级联分类器进行人脸检测。
2. 人脸特征提取人脸特征提取是将人脸图像转换为可用于识别的特征向量。
实训中，我们使用了Local Binary Patterns Histograms (LBPH) 算法进行人脸特征提取。
3. 人脸识别人脸识别是将提取的特征向量与数据库中的人脸特征进行比较，从而识别出目标人脸。
实训中，我们使用了Nearest Neighbor (NN) 算法进行人脸识别。
4. 嵌入式系统设计我们选择了STM32微控制器作为嵌入式系统平台，利用其丰富的片上资源，实现了人脸识别系统的硬件设计。
主要包括以下模块：- 图像采集模块：采用OV7670摄像头模块进行图像采集。
- 图像处理模块：使用STM32的片上资源进行图像预处理、人脸检测和特征提取。
- 存储模块：使用SD卡存储人脸特征数据库。
- 显示模块：使用TFT LCD显示屏显示识别结果。
5. 软件设计软件设计主要包括以下部分：- 图像处理程序：使用OpenCV库进行图像处理，包括人脸检测和特征提取。
- 识别程序：使用NN算法进行人脸识别。
- 用户界面程序：使用Qt库开发跨平台用户界面，实现系统功能。
四、实训结果通过实训，我们成功设计并实现了一个基于STM32的人脸识别嵌入式系统。
系统能够实时检测人脸、提取特征并进行识别，识别准确率达到90%以上。
人脸识别实训报告
一、实训背景随着计算机视觉和人工智能技术的飞速发展，人脸识别技术已经广泛应用于安防、支付、门禁等领域。
为了提高学生对人脸识别技术的理解与应用能力，我们开展了为期一个月的人脸识别实训课程。
本次实训旨在让学生了解人脸识别的基本原理、常用算法，并能够将人脸识别技术应用于实际项目中。
二、实训内容1. 人脸识别技术概述首先，我们对人脸识别技术进行了简要的介绍，包括人脸识别的发展历程、基本分类以及应用领域。
人脸识别技术主要包括人脸检测、人脸特征提取和人脸比对三个环节。
2. 人脸检测人脸检测是人脸识别的基础，其目的是从图像中定位人脸的位置。
在实训中，我们学习了基于Haar特征的Adaboost算法和基于深度学习的卷积神经网络（CNN）进行人脸检测。
通过实验，掌握了使用OpenCV库进行人脸检测的方法。
3. 人脸特征提取人脸特征提取是将人脸图像转化为可以用于识别的特征向量。
在实训中，我们学习了基于局部二值模式（LBP）特征、局部二值模式直方图（LBPH）特征以及深度学习（如VGGFace）提取人脸特征的方法。
通过实验，掌握了不同特征提取方法的应用。
4. 人脸比对人脸比对是将待识别的人脸与数据库中的人脸进行相似度比较，从而实现人脸识别。
在实训中，我们学习了基于距离度量（如欧氏距离、余弦相似度）的人脸比对方法。
通过实验，掌握了OpenCV库中的人脸比对函数的使用。
5. 人脸识别项目实战为了让学生更好地将所学知识应用于实际项目，我们选择了一个人脸识别门禁系统项目进行实战。
在项目中，我们需要完成以下任务：（1）采集人脸图像数据：从网上下载公开的人脸数据集，并进行预处理，如归一化、裁剪等。
（2）训练人脸识别模型：使用训练集数据训练人脸识别模型，包括人脸检测、特征提取和人脸比对。
（3）测试模型性能：使用测试集数据评估人脸识别模型的准确率、召回率等指标。
（4）构建门禁系统：使用训练好的模型构建门禁系统，实现人脸识别、权限控制等功能。
人脸识别技术实验报告
人脸识别技术实验报告引言：“人脸识别技术是一种通过对人脸图像进行训练和识别的方法，能够对个体进行辨识和认证。
”这是人脸识别技术的定义，是目前广泛应用于安全领域的一项重要技术。
本文通过实验探讨了人脸识别技术的原理、实现和效果，并提出了对该技术的展望。
1. 实验目的本实验的目的是评估人脸识别技术在身份认证领域的可行性和准确性。
通过实验，我们希望探索人脸识别技术在不同条件下的应用情况，以及其在安全系统中的潜力。
2. 实验过程2.1 数据收集与准备我们使用了一个开源的人脸识别数据集作为实验数据。
该数据集包括不同角度、不同表情和不同光照条件下的1000张人脸图像。
在实验之前，我们对这些图像进行了预处理，包括去除噪声、调整大小和裁剪等操作，以确保数据的准确性和一致性。
2.2 特征提取和模型训练接下来，我们使用了一种基于深度学习的人脸识别模型，即卷积神经网络（CNN）来提取人脸图像的特征。
通过对输入图像进行卷积、池化和全连接操作，我们得到了一个具有较低维度的特征向量。
然后，我们使用提取的特征向量训练了一个支持向量机（SVM）分类器。
通过对训练集中的特征向量进行训练和优化，我们得到了一个能够准确分类不同个体的模型。
2.3 实验结果与分析在实验中，我们将训练好的模型应用于测试集的人脸图像上，并评估了模型的识别准确率。
实验结果显示，人脸识别技术在不同条件下取得了令人满意的效果，准确率可达90%以上。
同时，我们对实验数据中的异常情况进行了评估，例如光照不足、面部遮挡和表情变化等。
结果表明，人脸识别技术在应对这些异常情况时仍能保持相对较高的准确性。
3. 实验结论与展望通过本次实验，我们得出了以下结论：首先，人脸识别技术在身份认证领域具有广阔的应用前景。
凭借其快速、准确和非接触的特点，该技术可应用于各种场景，如企业门禁、手机解锁和自助服务等。
在这些领域，人脸识别技术可以提供更为便捷和安全的身份验证方式。
其次，人脸识别技术在不同条件下均表现出较好的稳定性和准确性。
人脸识别实验报告
人脸识别——特征脸方法贾东亚一、 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x 1(i )表示飞行员i 的 飞行技能，x 2(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x 1(i )和x 2(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X T 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(1m∑x(i)x(i)Tmi=1) mi=1u按照u是单位向量来最大化上式，就是求1m ∑x(i)x(i)Tmi=1的特征向量。
而此式是数据集的协方差矩阵。
在实际应用中，我们不止面临二维的数据。
因此不能使用几何的形式呈现，但原理也是一样。
就是找到一组相互正交的单位向量u k，然后根据贡献率考虑选择其中的部分作为考量的维数，这也就实现了数据的降维。
三、实验步骤1、将库里的400张照片分成两组。
人脸识别实验报告模板
人脸识别实验报告模板实验名称：人脸识别实验实验目的：通过实验，了解和掌握人脸识别的基本原理和方法，能够实现简单的人脸识别功能。
实验原理：人脸识别是一种通过计算机视觉技术来识别和验证人脸的技术。
其基本原理包括以下几个步骤：1. 采集样本：首先，需要采集一定数量的人脸图像作为样本。
这些图像应包含不同的人脸姿态、光照条件和表情，以提高识别的鲁棒性。
2. 特征提取：接下来，需要对采集到的人脸图像进行特征提取。
常用的特征提取算法包括主成分分析（PCA）和线性判别分析（LDA）等。
3. 特征匹配：通过比较待识别人脸的特征与已知人脸样本的特征，进行特征匹配。
常用的匹配算法包括欧氏距离、余弦相似度等。
4. 决策判定：最后，根据特征匹配的结果，根据一定的判定准则（如阈值）进行决策判定，判断待识别人脸是否属于已知人脸样本中的某一人。
实验步骤：1. 采集样本：使用摄像头采集一组不同人的人脸图像，并存入电脑中。
2. 特征提取：使用PCA算法对采集到的人脸图像进行特征提取，并将特征保存。
3. 特征匹配和决策判定：对于待识别的人脸图像，使用PCA算法提取特征，并与已知人脸样本进行特征匹配。
根据一定的阈值确定识别结果。
4. 实验结果分析：根据实验数据，分析人脸识别实验的准确率和误识率，并讨论可能产生误识别的原因。
实验结果：在我们的实验中，我们采集了10个不同人的人脸图像作为样本，然后将待识别的人脸图像与样本进行特征匹配。
在设置阈值为0.6的情况下，我们得到了以下实验结果：准确率为90%，误识率为10%。
实验总结：通过本次实验，我们了解了人脸识别的基本原理和方法，并通过实际操作实现了简单的人脸识别功能。
在实验过程中，我们发现识别结果受到许多因素的影响，如光照条件、人脸姿态等。
因此，在实际应用中，需要综合考虑各种因素，采用多种方法来提高人脸识别的准确率和鲁棒性。
同时，还需要保护个人隐私，确保人脸识别技术的合法合规使用。
实验创新点：本次实验的创新点在于我们采用了多种算法进行特征提取和特征匹配，以提高识别准确率和鲁棒性。
人脸识别系统实验报告
人脸识别系统实验报告
简单来说，人脸识别就是利用计算机分析人脸视频或者图像，并从中提取出有效的识别信息，最终判别人脸对象的身份。
它是基于生物识别技术的最要身份识别方法之一，涉及到计算机图形学、计算机视觉、模式识别、人工智能、计算智能等技术。
对于人脸识别问题的研究已有几十年的时间，在理论研究和实际开发方面都取得了一定的成果，并在不断的发展与完善。
另外，基于人脸图像的计算机视觉和模式识别问题也成为近些年研究的热点问题。
其中包括人脸检测，人脸识别，人脸表情识别等各类识别问题。
人脸与人体的其他生物特征（指纹、虹膜等）一样与生俱来，其生物特征内在的稳定性和唯一性使其成为了作为身份识别的理想依据。
与其他生物识别系统相比，人脸识别系统具有直接、友好、方便等特点，容易被使用者接受。
因此，其在信息安全、刑事侦破、出入口控制等领域都有着广泛的应用前景。
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ubuntu人脸识别实验报告
人脸检测流程
选取特征（本文采用Haar-like特征）
选取分类器算法，训练人脸分类器（本文采用Adaboost级联分类器）
对图像进行人脸检测
人脸识别流程
选取人脸识别算法（本文包括PCA、FDA和LBP）
训练识别模型
对目标进行识别
ubuntu相关资料介绍ubuntu在2.4后引入了人脸识别相关模块，原来只有人脸检测部分。
在ubuntu官网，有较详细的介绍，看!目录，在该目录中重点要看这篇!Face Recognition with ubuntu.
这应该是一个德国人写的，在教程中他提到了3个算法：
EigenFaces
FisherFace
Local Binary Patterns Histograms
前面两个算法都是利用子空间的原理，有一定的相似性，分别以PCA和LDA 为基础。
后者以特征选取为主，做法思路都不大一样，建议分开看。
该教程中对算法的描述过于简洁，不适合初学者看，建议寻找相关资料进一步阅读。
PCA-主成分分析法PCA在很多地方都有应用，是一个十分简单有效的方法。
其思想概括起来即降维，它认为原始数据中包含了大量的噪音和冗余，通过协方差矩阵的对角化可以得到一个子空间，该子空间的维度大大降低，却神奇的保留了原始
数据中的显著特征。
该算法的具体原理可参考斯坦福大学的公开课，Andrew.Ng的机器学习课程，里面有一章节专门讲pca，若觉得看视频太慢，可以直接看讲义，讲的很清楚。
国内有几个博客作者对它进行了翻译，推荐：
!主成分分析（Principal components analysis）-最大方差解释
!机器学习中的数学(4)-线性判别分析（LDA）,主成分分析(PCA)
该算法涉及较多的线性代数知识，忘掉的同学建议复习下相关内容。
LDA-线性判别分析fisherface的FDA是在LDA基础之上的一种算法。
关于线性判别的思想如下：它认为在PCA中，PCA把数据作为一个整体来看，即数据源中所有的显著特征都会被保留下来，如果一个人的脸在强光下和弱光下，pca生成的子空间有显著的差异，而他们却是同一张脸。
LDA的思想是寻找一个分割平面（在二维中即直线），来区分两种不同类别的数据，既能够区分两个不同的人脸，进行归类。
因此，它的目标就是怎么要找到这个平面，达到最好的区分效果。
同样，该算法的具体原理还是推荐Andrew.Ng的机器学习公开课。
国内也有相关介绍，但是他们的数学推导让我不满意。
!线性判别分析（Linear Discriminant Analysis）（一）!线性判别分析（Linear Discriminant Analysis）（二）
LBPH该算法较上面二者容易理解，这里不做详细介绍，大家自己查找相关资料即可。
Demo上面教程中提到几个算法ubuntu中都有例子实现，当然要做2.4以上。
教程讲了demo的位置和具体的使用。
所有的Demo需要一个人脸库，
教程中提供了几个，可以下载。
下载下来的人脸库需要预处理，即打上标签，作者提供了python脚步，大家可以使用。
有个demo值得关注，它实现了我们的需求，它有个专门的教程：!Face Recognition in Videos with ubuntu.不过要想识别自己的脸，必须将自己的脸裁剪下来保存到人脸库中进行训练。
我不想自己拍照片去裁剪，我的做法是利用demo中的人脸检测算法，将我的人脸检测到，然后保存成灰度图，放到人脸库中。
PS：这里有个问题，ubuntu 自带的人脸检测分类器有可能会误捡，会把空白的墙壁当做人脸。
我的做法是，在视频中指定一个矩形框，在这个矩形框中进行人脸检测，这样可以大大降低误捡率。
实际操作中可以调整位置，让自己的人脸出现在矩形框中。
Haar-like特征Adaboost级联分类器完成了人脸识别的Demo验证，大家一定很好奇人脸检测是怎么实现的。
ubuntu里面自带的检测算法原至两篇论文：P.Viola and M.Jones.Rapid object detection using a boosted cascade of simple features.R.Lienhart and J.Maydt.An Extended Set of Haar-like Features for Rapid Object Detection.
整体感觉--如何训练自己的分类器大家可以参考这篇!教程，利用ubuntu 自带的例子训练一个分类器感觉感觉。
训练分类器会遇到很多问题，人脸样本和非人类样本的比例有较高的要求，stage越高越难训练，训练时间也会随之快速增长，而且效果还不能保证，博主训练出来的分类器和ubuntu自带的分类器效果是没法比啊！
算法原理我不打算这这里描述它的原理，首先是这方面资料已经很多，我无法做到写的更好，其次是展开后篇幅太长，内容太多，我不想写了，哈哈。
若想
较好的理解，直接看上面提到的两篇论文。
若英文水平不行，可以看北大有个学生写的毕业论文：基于AdaBoost算法的人脸检测，作者：赵楠，还不错。
Haar-like特征需要理解积分图的概念，Adaboost包括弱分类器、强分类器和级联分类器。
其中级联分类器较比较麻烦。
总结ubuntu是个好东西，有个直接能运行的demo，比光秃秃的理论好多了，依靠它搭个自娱自乐的小工程没问题。
人脸识别的水很深，本文提到的算法是ubuntu里面就有的，还有很多算法待各位自己有兴趣去研究。