学士毕业论文

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人脸识别的软件系统开发

院系：电子工程系

专业：电子信息科学与技术

姓名：吴为

学号：0121013

指导教师：张立明教授

完成日期：2005年6月9日

摘要

人脸识别技术有着广阔的应用前景和迫切的现实需求，是当前模式识别、计算机视觉等领域里最热门的研究方向之一。而人脸识别的软件系统开发，则是联系理论和实践的最重要的环节。本文着重介绍了人脸识别软件系统开发的背景，原理以及最后的设计结果。

本文共分为三个部分。第一部分介绍了人脸识别的意义、背景和人脸识别系统的组成。第二部分具体首先介绍了基于Gabor特征抽取并结合Fisherface方法的人脸识别。然后也介绍了用于识别的分类方法和相似度判定方法。第三部分介绍了我开发的人脸识别系统的组成部分和使用方法。最后本文给出一个小规模的测试结果，并根据测试就本系统的优点和不足进行了分析和展望。

关键字：人脸识别软件系统开发Gabor小波变换Fisherface

目录

第一章：人脸识别系统综述---------------------------------------------------01 1.1 引言--------------------------------------------------------------------------01 1.2 人脸自动识别系统--------------------------------------------------------01 1.3 本文的安排-----------------------------------------------------------------03

第二章：基于Gabor特征抽取和Fisherface的人脸识别--------------04 2.1 引言--------------------------------------------------------------------------04 2.2 Gabor小波基----------------------------------------------------------------04 2.3 GABOR基作特征抽取----------------------------------------------------05 2.4 Gabor特征矢量的降维以及判据分析----------------------------------07 2.5 Fisherface方法--------------------------------------------------------------08 2.6 基于Gabor特征的分类规则---------------------------------------------09

第三章人脸识别的软件系统开发------------------------------------------10 3.1 开发环境--------------------------------------------------------------------10 3.2 系统框架--------------------------------------------------------------------10 3.3 系统功能综述--------------------------------------------------------------11 3.4 用户管理的程序实现-----------------------------------------------------11 3.5 身份识别的程序实现-----------------------------------------------------12 3.6 视频管理的程序实现-----------------------------------------------------14

3.7 系统的典型使用流程-----------------------------------------------------14 3.8 系统的测试-----------------------------------------------------------------16 3.9 讨论与展望-----------------------------------------------------------------17

参考文献--------------------------------------------------------------------------19

致谢--------------------------------------------------------------------------------20

第一章：人脸识别系统综述

1.1 引言

生物识别技术是指通过对人体特征的数字化测量来进行鉴别的技术，包括指纹、人脸、声音、虹膜、掌纹等特征都可以被用来进行身分识别。人脸识别技术是生物识别技术中的一个重要课题，是目前非常活跃的研究方向。与利用其他生物特征进行身份识别相比，人脸识别具有直接、方便、友好、非侵犯性的优点，因而具有极其广泛的应用前景。

虽然人类能够毫不费力地识别出人脸乃至表情，但人脸的机器识别却是个难度极大的课题。首先人脸是一个三维的非刚体的不规则表面；其次，人脸会随着年龄、健康以及表情的变化而变化；再次，在采集人脸图像时，不同的光照，角度都会影响人脸识别地准确度。由于人类大脑对人脸识别的机制尚不可知，机器人脸识别还处于摸索与创新的阶段，并且涉及到计算机视觉、模式识别、生理学和心理学等多方面的诸多知识。所有这些因素都是的人脸识别成为极具挑战性，却又十分具有价值的一个课题。

1.2 人脸自动识别系统

一个典型的人脸识别系统主要包括训练过程和识别过程。训练过程主要完成将已知人脸进行定位、特征提取与选择、以及分类器的设计；识别过程则完成将未知图片进行处理，并最终识别出身份的分类和决策。其总体结构如图1.1所示：