人脸检测方法综述
人脸识别综述
人脸识别综述人脸识别是一种通过计算机技术对图像或视频中的人脸进行识别和验证的技术。
随着计算机视觉和模式识别技术的不断发展，人脸识别技术在各种领域和应用中被广泛应用，如安全、监控、人机交互等。
本文将综述人脸识别技术的发展历程、主要方法和应用，以及目前面临的挑战和未来的发展趋势。
首先，人脸识别技术的发展经历了几个阶段。
早期的人脸识别技术主要基于几何特征的测量，如距离、角度和比例等，但这种方法对姿态、光照和表情等因素敏感，容易出现误识别。
随着模式识别理论的发展，基于统计和机器学习的人脸识别方法得到了广泛应用，如主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）和支持向量机（SVM）等。
这些方法利用人脸图像中的主要特征、能量和信息等进行训练和分类，具有较高的识别率和鲁棒性。
近年来，深度学习技术的兴起极大地推动了人脸识别技术的发展，通过构建深层神经网络模型，实现了更准确和鲁棒的人脸识别。
其次，人脸识别技术的核心是提取和匹配人脸图像中的特征。
常用的特征提取方法包括几何特征、纹理特征和局部特征等。
几何特征是基于脸部形状和结构的特征，如眼睛、鼻子和嘴巴的位置和大小等。
纹理特征是通过分析图像中的灰度、颜色和纹理等信息获得的特征。
局部特征是利用图像中特定区域的局部信息获取的特征，如眼睛区域、嘴巴区域等。
对于特征匹配，主要采用的方法是基于距离或相似度度量的方法，如欧氏距离、曼哈顿距离和余弦相似度等。
然后，人脸识别技术在多个领域具有广泛的应用。
在安全领域，人脸识别技术可以用于身份验证和非法入侵检测。
例如，人脸识别技术可以用于解锁手机、电脑或门禁系统，以确保只有合法用户可以访问。
在监控领域，人脸识别技术可以用于追踪和识别嫌疑人。
在人机交互领域，人脸识别技术可以用于实现手势交互和情感识别。
此外，人脸识别技术还广泛应用于娱乐、医疗和教育等领域。
然而，人脸识别技术仍然面临一些挑战。
首先，光照和表情变化对人脸识别的影响较大，这容易导致识别错误。
《2024年基于深度学习的人脸识别方法研究综述》范文
《基于深度学习的人脸识别方法研究综述》篇一一、引言随着科技的进步，人脸识别技术已经成为了人工智能领域的研究热点。
基于深度学习的人脸识别方法以其高精度、高效率的特点，在众多领域得到了广泛应用。
本文旨在全面梳理和总结基于深度学习的人脸识别方法的研究现状、主要技术、应用领域及未来发展趋势。
二、人脸识别技术的发展历程人脸识别技术自诞生以来，经历了从传统的手工特征提取方法到基于深度学习方法的演变。
早期的人脸识别主要依靠人工设计的特征提取算法，如主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）等。
随着深度学习技术的崛起，卷积神经网络（CNN）等人脸识别算法得到了广泛应用。
三、基于深度学习的人脸识别方法（一）深度卷积神经网络（Deep Convolutional Neural Network, DCNN）DCNN是目前应用最广泛的人脸识别方法之一。
通过训练大量的数据，DCNN可以自动学习和提取人脸特征，从而提高识别的准确性。
同时，DCNN具有较好的泛化能力，可以应对不同的人脸表情、光照、姿态等变化。
（二）深度学习与特征融合在人脸识别中，特征提取是关键的一步。
通过将深度学习与其他特征提取方法相结合，如基于局部二值模式（LBP）的特征提取方法，可以进一步提高人脸识别的准确性和鲁棒性。
此外，多模态特征融合技术也可以提高人脸识别的性能。
（三）基于深度学习的无约束人脸识别无约束人脸识别是近年来研究的热点。
由于实际应用中的人脸图像往往存在光照、姿态、表情等变化，因此基于深度学习的无约束人脸识别技术显得尤为重要。
该技术通过训练大量的无约束人脸数据，使得模型能够适应各种复杂的人脸变化。
四、主要技术应用领域（一）安防领域基于深度学习的人脸识别技术在安防领域得到了广泛应用。
例如，公安系统可以通过该技术对犯罪嫌疑人进行快速检索和比对，提高破案效率。
此外，该技术还可以应用于门禁系统、监控系统等场景。
（二）金融领域在金融领域，基于深度学习的人脸识别技术可以用于身份验证、支付等方面。
人脸识别算法综述及算法性能比较
人脸识别算法综述及算法性能比较近年来，随着人工智能和机器学习的发展，人脸识别技术逐渐成为安保和智能化领域的重要应用之一。
传统的密码、身份证等身份验证方式已经逐渐被人脸识别技术所取代，因为它具有更加准确、无法被冒用的特点。
人脸识别技术是将人脸图像与系统库中的已知人脸图像进行比对来识别人脸的过程。
其中最核心的就是人脸识别算法，人脸识别算法是指利用计算机技术对人脸图像进行检测、特征提取、匹配等过程，从而实现人脸识别的技术。
目前，主流的人脸识别算法主要包括以下几种：1. 统计学方法统计学方法是比较早期的一种人脸识别算法，它主要通过使用数据统计方法来实现人脸识别。
该方法利用了人脸图像的统计特征，例如人脸形状、亮度、纹理等特征，然后通过比较不同人脸特征之间的差异来进行人脸识别。
常用的统计学方法主要包括主成分分析法（PCA）、线性判别分析法（LDA）等。
2. 人工神经网络方法人工神经网络方法是一种通过人类大脑的神经网络模型来进行人脸识别的方法。
该方法通过人类大脑的感知机制对输入的人脸图像进行学习和分析，并利用类似于人类大脑进行识别的方式来实现人脸识别。
在人工神经网络方法中，深度学习算法如卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）等广泛应用于人脸识别领域。
3. 特征脸法特征脸法是一种基于图像分析和数学方法的人脸识别算法。
该算法的核心思想是通过矩阵特征分解的方法来获取人脸图像中的主要特征，并通过比较不同人脸图像之间的特征差异来实现人脸识别。
4. 特征脸法变体特征脸法变体是对特征脸法算法的改进和完善，它主要包括多尺度与多方向特征脸法（MDFL）、局部特征脸法（LBP）和Gabor小波变换特征脸法（GWFL）等算法。
这些算法主要通过引入多尺度、多角度和局部特征等方法来提高人脸特征的区分度和准确识别率。
5. 支持向量机方法支持向量机方法是一种基于统计学习理论的人脸识别算法。
该算法通过建立一个最优的非线性分类器来实现人脸识别，并利用支持向量机的孪生支持向量机方法来解决分类器的不确定性问题。
人脸检测算法综述
人脸检测算法综述人脸检测算法是计算机视觉领域中一个重要的研究课题，其目标是将输入的图像中的人脸位置准确地定位和标记出来。
人脸检测算法在人脸识别、人脸表情分析、姿态估计等领域有着广泛的应用。
本文将对人脸检测算法进行综述，主要包括Viola-Jones算法、基于特征的分类器算法、基于深度学习的算法以及一些最新的研究成果。
Viola-Jones算法是人脸检测领域的经典算法之一，该算法在2001年提出，基于Haar-like特征和Adaboost分类器。
Haar-like特征是一种有效的特征描述方法，通过矩形区域的亮度差值来描述人脸的特征。
Adaboost算法通过迭代训练一系列简单的弱分类器来构建一个强分类器。
Viola-Jones算法的优点是速度快，适用于实时人脸检测，但其性能在复杂背景和姿态变化较大的情况下表现较差。
基于特征的分类器算法是一类常见的人脸检测方法，其中最典型的是Haar特征和HOG特征。
Haar特征是一种基于灰度图像的矩形区域亮度差值的描述方法，而HOG特征是一种基于图像梯度统计的特征描述方法。
这些方法的关键在于选择合适的特征和训练分类器。
这些算法在一些特定场景中表现较好，但在复杂场景中仍然面临一些困难。
近年来，基于深度学习的人脸检测算法取得了显著的进展。
深度学习方法通过神经网络模型自动学习特征和分类器，可以较好地处理复杂背景和姿态变化。
其中最经典的算法是基于卷积神经网络（CNN）的方法，如DPM、R-CNN、Faster R-CNN等。
这些算法通过多层卷积、池化和全连接等操作，逐层提取图像特征，并通过分类器判断是否为人脸。
CNN具有较强的表示能力和自适应性，使得其在人脸检测中表现出色。
最近一些研究成果进一步提高了人脸检测的性能。
例如，YOLOv3算法采用了特征融合和多尺度检测方法，通过将不同层的特征进行融合和整合，提高了检测的准确性和速度。
RetinaFace算法结合了多尺度和多任务学习，通过对不同尺度的特征进行检测和回归，实现了更精准的人脸检测。
人脸检测与识别的方法
人脸检测与识别的方法一、传统方法1.图像金字塔图像金字塔是指通过对图像进行多次减采样或加采样得到一系列分辨率不同的图像。
人脸检测中使用图像金字塔可以将输入图像在不同尺度下进行处理，从而实现对不同尺度的人脸进行检测。
2. Haar特征和级联分类器Haar特征是指用于检测人脸的一种灰度特征，它可以通过计算图像上不同区域的灰度差值来表示。
级联分类器是指通过级联多个简单的分类器来构建一个复杂的分类器，用于对图像中的人脸进行分类。
通过结合Haar特征和级联分类器可以实现高效的人脸检测。
3.高斯混合模型与皮肤颜色模型高斯混合模型是指将图像中的像素分布建模为几个高斯分布的加权和，通过对图像进行颜色建模可以用于判断像素是否属于人脸区域。
皮肤颜色模型是一种常用的方法，通过对肤色像素的统计分析可以辅助人脸检测。
二、深度学习方法1.卷积神经网络（CNN）卷积神经网络是一种深度学习模型，通过使用包含卷积层和池化层的结构可以从原始图像中学习到人脸特征。
通过在大量标注有人脸的数据集上进行训练，可以实现高效准确的人脸检测和识别。
2.目标检测框架目标检测框架是一种深度学习模型，通过将图像中的人脸看作一个目标并进行检测和定位。
常用的目标检测框架包括RCNN系列（如Faster RCNN、Mask RCNN）和YOLO系列（如YOLOv3）。
这些框架可以同时实现人脸检测和人脸识别。
3.人脸关键点检测人脸关键点检测是指通过深度学习模型来预测人脸中的关键点位置，如眼睛、鼻子、嘴巴等。
通过检测人脸关键点可以实现更加准确的人脸检测和识别。
常用的人脸关键点检测方法包括人脸解析模型（如BlazeFace）和人脸关键点检测模型（如Hourglass）。
总结：传统方法主要包括图像金字塔、Haar特征与级联分类器、高斯混合模型和皮肤颜色模型等；而深度学习方法主要包括卷积神经网络、目标检测框架和人脸关键点检测等。
随着深度学习技术的发展，深度学习方法在人脸检测与识别中取得了更好的表现，但传统方法在一些特定场景下仍然具有一定的优势。
基于深度学习的人脸识别方法研究综述
基于深度学习的人脸识别方法研究综述基于深度学习的人脸识别方法研究综述人脸识别作为一种重要的生物特征识别技术，在诸多领域得到了广泛应用，如安全监控、电子支付、社交网络等。
随着深度学习技术的快速发展，基于深度学习的人脸识别方法逐渐成为研究热点。
本文将综述近年来基于深度学习的人脸识别方法的研究进展，包括人脸特征提取、人脸检测与对齐、人脸验证和人脸识别等方面。
一、人脸特征提取人脸特征提取是人脸识别中的核心环节，其目标是将人脸图像中的信息转化为具有辨识能力的特征向量。
目前，基于深度学习的人脸特征提取方法主要包括基于卷积神经网络（CNN）和基于生成对抗网络（GAN）的方法。
其中，CNN主要通过在多层次上提取人脸图像的局部以及全局特征，并将它们融合到最终的特征向量中。
GAN则通过生成器和鉴别器的博弈过程，生成逼真的人脸图像，并从中提取有用的特征向量。
二、人脸检测与对齐人脸检测与对齐是在人脸图像中精确定位出人脸并对其进行标准化的过程。
基于深度学习的人脸检测与对齐方法主要有两种思路，一种是基于Proposal的方法，如R-CNN、Fast R-CNN 和Faster R-CNN等，另一种是基于单阶段的方法，如YOLO和SSD等。
这些方法通过学习图像中人脸的特征模式，实现高效且准确的人脸检测与对齐。
三、人脸验证人脸验证是指判断两个给定的人脸图像是否属于同一个人。
基于深度学习的人脸验证方法主要通过学习一个特征空间，将输入的人脸图像映射到特征向量上，并计算两个特征向量之间的距离来判断是否属于同一个人。
常用的深度学习模型包括Siamese网络和Triplet网络等，它们都具有较好的特征区分能力和鲁棒性。
四、人脸识别人脸识别是指从多个候选人中识别出给定的人脸图像所属的身份。
基于深度学习的人脸识别方法主要借鉴人脸验证的思想，通过学习一个更大的特征空间，实现多个人脸图像之间的比对和识别。
在大规模人脸识别任务中，深度学习模型如Inception-ResNet和VGG等被广泛应用，并取得了显著的性能提升。
机器视觉中的人脸识别技术综述
机器视觉中的人脸识别技术综述一、绪论机器视觉是一个跨学科、交叉领域的学科，融合了计算机科学、图像处理、模式识别等多个领域的知识和技术。
其中，人脸识别技术作为一种典型的机器视觉应用，被广泛应用于安防、金融、医疗、交通等领域。
本文旨在对人脸识别技术进行综述，着重介绍其技术原理、现有算法、应用场景以及主要挑战。
二、人脸识别技术原理人脸识别技术依靠计算机对人脸图像进行处理和分析，从而对其进行识别。
其技术原理包括图像获取、预处理、特征提取和分类等四个步骤。
1.图像获取图像获取是人脸识别技术的第一步，其核心是采集和保存人脸图像数据。
常见的图像获取方式包括摄像头、扫描仪、红外线等。
2.预处理图像预处理是对采集的图像进行处理，使其更加适合进行后续处理。
其主要包括去噪、滤波、灰度化、对齐、归一化等技术手段。
3.特征提取特征提取是人脸识别技术的核心，其目的是从人脸图像中提取出最具有区分度的特征。
常用的特征提取方法包括局部二值模式(LBP)、主成份分析(PCA)、线性判别分析(LDA)、Gabor滤波器等。
4.分类人脸图像的分类是指将针对某个人脸提取到的特征进行比对，从而判断该人脸是否为已知人脸或者新人脸。
常用的分类方法包括支持向量机(SVM)、k最近邻(k-NN)、神经网络等。
三、人脸识别算法人脸识别技术的研究与应用已经有近几十年的历史，现有的算法也越来越成熟和丰富，其中主要包括传统算法和深度学习算法两大类。
1.传统算法传统算法是指在深度学习算法出现之前，使用传统的机器学习和图像处理技术进行特征提取和分类的技术手段。
常用的传统算法包括PCA、LDA、SVM、k-NN等。
在处理小规模的数据集时，这些传统算法表现出了很好的效果，但在处理大规模、复杂数据集时，效果不如深度学习算法。
2.深度学习算法深度学习算法是指利用深度神经网络对人脸数据进行特征提取和识别的方法。
常用的深度学习模型包括卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等。
人脸视频深度伪造检测方法综述
人脸视频深度伪造检测方法综述人脸视频深度伪造检测方法综述一、引言随着人工智能和计算机图像技术的发展，人脸视频深度伪造技术日益成熟，并引起了广泛的关注和担忧。
通过深度学习和图像处理技术，可以制作出极其逼真的人脸视频假象，将一个人的脸部特征合成到其他人的身上，从而产生虚假的视频。
这种技术的出现给社会带来了很大的安全隐患，影响了人们对于视频真实性的判断。
因此，研究和开发人脸视频深度伪造检测方法具有重要的现实意义。
二、人脸识别与伪造技术1. 人脸识别技术人脸识别技术是建立在人脸特征提取和模式识别的基础上，通过计算机对人脸图像进行处理，实现对人脸的自动识别和辨认。
人脸识别技术应用于伪造检测中，可以对比视频中出现的人脸与真实人脸数据库中的数据，判断视频的真实性。
2. 伪造技术伪造技术通过使用深度学习和图像处理技术，对人脸进行合成，将一个人的脸部特征嵌入到其他人的身上，从而伪造出逼真的视频。
伪造技术的出现对于视频真实性的判断提出了新的挑战。
三、人脸视频深度伪造检测方法人脸视频深度伪造检测方法是指通过使用计算机视觉和深度学习技术，对视频进行分析和处理，以判断视频是否为伪造。
目前，关于人脸视频深度伪造检测的方法主要有以下几种：1. 动态纹理分析通过对视频中人脸的动态纹理进行分析，可以检测视频中的伪造。
伪造视频的纹理往往不够自然和平滑，在运动时会出现明显的不一致性。
因此，通过对视频中人脸的纹理变化进行监测和分析，可以判断视频是否为伪造。
2. 时空一致性分析人脸视频伪造时，往往会在细节处出现一些不一致性，比如光照的变化、阴影的位置等。
通过对视频中人脸的时空一致性进行分析，可以检测视频的真实性。
3. 深度学习方法深度学习方法在人脸视频深度伪造检测中应用广泛。
通过搭建深度学习网络，对视频中的人脸进行特征提取和判断，可以有效地检测伪造视频。
常见的深度学习方法包括卷积神经网络、循环神经网络等。
四、人脸视频深度伪造检测方法的挑战虽然已经有了一些人脸视频深度伪造检测方法，但是其仍然存在一些挑战。
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１６０ 电脑知识与技术
应用研究
缘特征并根据关于 Ｈｏｏｕｇｈ 变换抽取椭圆形状信息。 人脸核心区域（ 眼睛、鼻子、嘴区域） 具有独特的灰度
分布特征。Ｙａｎｇ 等首先提出了人脸的镶嵌图就是将图像 划分为一组大小相同 的方格， 每个方格的灰度为格中各 个像素的平均值。镶嵌图特征是指这些块的值应当满足 的约束规则。Ｌｕ 等依据人脸的左右对称性， 通过提取投 影直方图特征检测人脸的旋转角度， 在提取镶嵌图特征。 Ｄａｉ 等提取空间灰度共现矩阵（ ＳＧＬＤ） 特征等等。
人脸区域那的各个器官（ 如双眼、鼻子、嘴等） 是人 脸的重要特征。Ｋｏｕｚａｎｉ 等使用人工神经网络分别检测 眼睛、鼻子、嘴以及人脸的整体特征。
人脸区域的灰度本身可以作为模板特征， 通常取仅 包 括 双 眼 、鼻 子 和 嘴 的 面 部 中 心 区 域 作 为 共 性 的 人 脸 模 板特征， 排除掉头发、脸颊两侧变化很大的部分。被广泛 地用于基于统计学习的人脸检测方法中。
收稿日期： ２００５－ １０ 作者简介： 吕琳（ １９８２－ ） ， 男， 同济大学嘉定校区软件学院硕士在读。
１５９
电脑知识与技术
问题的讨论也参考了许多前人的经验。
２ 人脸模式的特征提取
模式识别的首要问题是要找到能够较好代表客观对 象的特征， 并加以筛选， 使用最有用、最有代表性的特征作 为模式识别的依据， 选择何种特征作为人脸检测的依据、 如何利用这些特征， 是人脸检测研究的一个关键问题。
（ ２） 基于人工神经网的方法 人工神经网（ ＡＮＮ） 方法是把模式的统 计 特 性 隐 含 在 ＡＮＮ 的结构和参数之中， 对于人脸这类复杂的、难以 显式描述的模式， 基于 ＡＮＮ 的方法具有独特的优势。 ＣＭＵ 的 Ｒｏｗｌｅｙ 等使用了多个 ＡＮＮ 检测多姿态的 人脸， 算法的框架如图 １．１ 所示。
应用研究
电脑知识与技术
人脸检测方法综述
吕琳 （ 同济大学软件学院， 上海 ２０１８０４）
摘要：随着计算机科学的发展和社会的进步， 人脸检测的研究和应用越来越得到广泛的关注。但是设计快速有效 的人脸检测方法仍然是一个难度很大的问题。本文将从人脸检测方法的两个主要模式出发， 分析了当前人脸检测的 主要问题和方法， 并对这些方法进行比较。
１ 人脸检测和人脸识别
说到人脸检测就不能不提到人脸识别问题， 人脸识 别问题是指： 对输入的人脸图像或者视频， 首先判断其 中是否存在人脸， 如果存在人脸， 则进一步的给出每个 人脸的位置、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含的身份特 征， 并将其与已知人脸库中的人脸进行对比， 从而识别 每个人脸的身份。
人脸模式的特征包括肤色特征和灰度特征。 ２．１ 肤色特征 肤色是人脸的重要信息， 不依赖于面部的细节特 征， 对于旋转、表情等变化情况都能够适用， 具有相对的 稳定性并且和大多数背景物体的颜色相区别。因此肤色 特征在人脸检测中是最常用的一种特征， 肤色特征主要 由肤色模型描述。 使用何种形式的肤色模型与色度空间（ ｃｈｒｏｍｉｎａｎｃｅ ｓｐａｃｅ） 的选择密切相关。可以从两个方面考察某种色度 空间： （ １） 在该色度空间中能否用给定的模型描述“肤色” 区域的分布； （ ２） 色度空间中“肤色”与“非肤色”区域的重叠有多 少。 人脸检测常用的色度空间主要有 ＲＧＢ 三基色、ｒｇｂ 亮度归一化的三基色、ＳＨＩ （ 饱和度、色调、亮度） 、ＹＩＱ （ ＮＴＳＣ 制的光亮度和色度模型） 、ＹＵＶ（ ＰＡＬ 制的光亮度 和色度模型） 等。 常用的肤色模型有高斯模型、混合高斯模型和直方 图模型。Ｔｅｒｒｉｌｌｏｎ 等考察了归一化的 ｒ－ ｇ、ＣＩＥ－ ｘｙ、归一化 的 ＴＳＬ、ＣＩＥ － ＤＳＨ、ＨＳＶ、ＹＩＱ、ＹＥＳ、ＣＩＥ － Ｌ＊ｕ＊ｖ 和 ＣＩＥ － Ｌ＊ａ＊ｂ 九种色度空间。比较了高斯模型和混合高斯模型 在不同色度空间中的性能， 发现除了少数情况之外， 一般 需要使用混和高斯模型才能较好地描述肤色区域的分 布。Ｔｅｒｒｉｌｌｏｎ 等同时指出， 最终限制检测性能的因素是不 同色度空间中“肤色”与“非肤色”区域的重叠程度。 Ｊｏｎｅｓ 等研究了 ＲＧＢ 空间中“肤色”与“非肤色”象素 的分布， 根据标定出肤色区域的近 ２ 万幅图片 （ 包含约 ２０ 亿个象素） 建立了三维直方图， 在此基础上比较了直 方图模型和混合高斯模型， 发现前者的性能略好于后者。 除了上述三种肤色模型外， 还有直接利用几何参 数 描 述 肤 色 区 域 分 布 范 围 的 模 型 、三 维 投 影 模 型 、基 于 神经网的肤色模型等。此外， 也有同时考虑“肤色”与“非 肤色”像素分布的基于贝叶斯方法的模型。 ２．２ 灰度特征 灰度特征包括人脸轮廓特征、人脸灰度分布特征 （ 镶嵌图特征、直方图特征等） 、器官特征（ 对称性等） 、模 板特征等。 轮廓是人头部分的的重要特征。Ｃｒａｗ 等首先在低 分辨率图像中使用一个轮廓模板匹配出人脸的大概范 围， 然后在高分辨率图像中使用 Ｓｏｂｅｌ 算子获得边远的 位置和方向， 并连接出完整的人脸轮廓。Ｗａｎｇ 等提取边
应用研究
为统计模式识别的二分类问题。 （ １） 基于特征空间的方法 此类方法将人脸区域图象变换到某一特征空间， 根
据 其 在 特 征 空 间 中 的 分 布 规 律 划 分“ 人 脸 ”与“ 非 人 脸 ” 两类模式。
主 元 分 析（ＰＣＡ， Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ－ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ）是 一 种常用的方法。它根据图象的统计特性进行的正交变换 （ Ｋ－ Ｌ 变换） ， 以消除原有向量各个分量间的相关性。变 换得到对应特征值依次递减的特征向量， 即特征脸［３］。 Ｍｏｇｈａｄｄａｍ 等［３］发现人脸在特征脸空间的投影聚集比 较紧密， 因此利用前若干张特征脸将人脸向量投影到主 元子空间 Ｆ 和与其正交的补空间 Ｆ， 相应的距离度量分 别称为 ＤＩＦＳ （Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｉｎ Ｆｅａｔｕｒｅ Ｓｐａｃｅ） 和 ＤＦＦＳ（ Ｄｉｓ－ ｔａｎｃｅ Ｆｒｏｍ Ｆｅａｔｕｒｅ Ｓｐａｃｅ） 。对于人脸检测问题， 由于没 有考虑“非人脸”样本的分布， 需要同时使用 ＤＩＦＳ 和 ＤＦＦＳ 才能取得较好的效果。
０ 引言
人脸检测是模式识别的一个新近的发展方向和重 要应用， 人脸检测和识别在安全识别、身份鉴定、以及公 安部门的稽查活动中都有广泛而重要的应用前景。
就人脸检测这一部分， 它是人脸识别的首要步骤， 长久以来人们都在致力于找到一个能够快速定位人脸 的算法。目前人脸检测的方法主要有两种， 基于启发式 模型的方法和基于统计式模型的方法， 而近些年， 基于 统计模型的模式识别方法被广泛运用， 比如基于神经网 络的模式识别等。本文将介绍人脸检测中遇到的一系列 问题， 并列举数据比较各种人脸检测方法的检测效果， 以作参考。
本文提出的人脸检测问题是人脸识别这个问题下 的一个子问题， 这也是人脸识别的前提。
人脸检测研究具有重要的学术价值， 人脸是一类具 有复杂细节变化的自然结构目标， 由于人脸的特殊性， 人脸检测面临如下几个难题：
（ １） 人脸外貌、表情、肤色的不同， 造成模式的可变 性；
（ ２） 人脸可能存在眼睛、胡须等附属物； （ ３） 人脸影像收到光照产生的阴影影响。 因此， 如果能够找到解决此类问题的方法， 构造人 脸检测和跟踪系统， 将为人脸识别以及类似的复杂模式 检测问题提供重要启发。 目前国内外针对人脸检测问题的研究很多， 比如著 名的 ＭＩＴ、ＣＭＵ 等， 国内的又清华大学、北京工业大学、 中科院计算技术研究所等， 而且， ＭＰＥＧ７ 标准组织已经 建立了人脸识别草案小组， 人脸检测算法也是征集内容 之一。随着人脸检测问题研究的深入， 国际上在此项目 上发表的相关论文数也大幅度增长， 本文针对人脸检测
３ 人脸检测的方法
现有的人脸检测方法主要有： （ １） 基于启发式模型的方法； （ ２） 基于统计式模型的方法。 本节将主要介绍基于统计式模型的人脸检测方法。 ３．１ 基于启发式模型的方法 基于启发式模型的方法首先抽取几何形状、灰度、 纹理等特征， 然后检验它们是否符合人脸的先验知识。 基于这一原理的人脸检测方法有很多， 比如 Ｙａｎｇ ［１］ 等 提 出 了 基 于 镶 嵌 图 （ Ｍｏｓａｉｃ Ｉｍａｇｅ， 又 称 为 马 赛 克 图） 的人脸检测方法。Ｙａｎｇ 等将人脸的五官区域分别划 分为 ４×４ 个和 ８×８ 个马赛克块， 使用一组规则进行检 验， 并且利用边缘特征进一步验证。卢春雨等［２］对镶嵌 图方法进行了改进， 按照人脸器官的分布将人脸划分为 ３×３ 个马赛克块， 在检测中自适应地调整各块的大小，使 用一组基于各块灰度和梯度统计特征的知识规则检验 该区域是否为人脸， 取得了较好的实验结果。 利 用 人 脸 的 轮 廓 、对 称 性 等 少 量 特 征 的 方 法 适 用 于 较强约束条件下（ 如简单背景、头肩图象） 的人脸检测。 由于使用的特征较少， 此类算法可以达到较高的检测速 度， 实现实时检测与跟踪。利用人脸五官分布特征的知 识模型方法能够在一定程度上适用于复杂背景图象中 的人脸检测， 同时达到较高的检测速度。但是需要看到， 要想进一步提高知识模型的适应能力， 需要综合更多的 特征， 这实际上涉及到图象理解这一困难的问题。这是 此类方法进一步发展遇到的主要障碍。 ３．２ 基于统计模型的方法 由于人脸图象的复杂性， 显式地描述人脸特征具有 一定困难， 因此另一类方法— ——基于统计模型的方法越 来越受到重视。此类方法将人脸区域看作一类模式， 即 模板特征， 使用大量的“人脸”与“非人脸”样本训练、构 造分类器， 通过判别图象中所有可能区域属于哪类模式 的方法实现人脸的检测。实际上， 人脸检测问题被转化