人脸识别中的若干问题研究

论文摘要

人脸识别是模式识别研究领域的重要课题,具有广阔的应用前景。本文以人脸识别为主线,对人脸图像处理和识别过程中的一系列问题和方法进行了探讨和研究。内容涉及Canny算子、Hough变换、PCA方法、形态学、肤色模型、人脸特征轮廓的定位和提取等。基于Canny算子,提出一种试探性边界提取方法;基于Hough变换,提出一种检测圆盘和圆的新方法;并对PCA方法进行改进,提出了一种边界加强的PCA方法;同样对人脸下巴轮廓提取的抛物线方法也进行了改进,并对正弦曲线方法提取下巴轮廓的可行性和适用性进行了探讨;最后对“基于形状、肤色、知识和PCA的人脸检测和识别系统”进行详细介绍,并对某些关键部分编程实现,初步完成了《正面人脸检测与识别系统》。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1. 绪论
• 1.1 人脸识别的研究内容
• 1.2 人脸识别的方法综述
• 1.2.1 基于几何特征的识别方法
• 1.2.2 基于肤色特征的识别方法
• 1.2.3 基于特征脸的主成分分析方法
• 1.2.4 基于人工神经网络的方法
• 1.3 本论文研究的内容和要完成的工作
• 2. 一种基于 Canny理论的边缘提取方法
• 2.1 传统的Canny边缘检测算法
• 2.1.1 平滑图像
• 2.1.2 计算梯度的幅值和方向
• 2.1.3 对梯度幅值进行非极大值抑制
• 2.1.4 检测和连接边缘
• 2.2 Canny算法的缺陷
• 2.3 导向性 Canny边缘检测方法
• 2.3.1 图像梯度直方图
• 2.3.2 某些特定图像的边缘特征
• 2.3.3 低噪音图对高噪音图的指导性作用
• 2.3.4 具体算法
• 2.4 试验结果及分析
• 3. 利用 Hough变换检测线段、圆域和圆及其在人脸识别中的应用
• 3.1 Hough变换
• 3.2 Hough变换检测直线
• 3.3 Hough变换检测线段
• 3.4 Hough变换检测圆盘和圆
• 3.5 检测圆盘和圆的实验结果及其分析
• 3.6 Hough变换在人脸检测识别中的应用
• 4. 人脸下巴轮廓检测方法探讨
• 4.1 抛物线方法
• 4.2 改进抛物线方法
• 4.3 正弦曲线作为下巴轮廓模板的可行性研究
• 4.4 正（余）弦曲线周期变化和振幅变化对极值附近形状影响的等效性
• 4.5 正弦曲线提取下巴轮廓的具体步骤
• 4.6 实验结果分析
• 5. 一种结合边界信息的 PCA人脸识别方法
• 5.1 PCA人脸识别
• 5.1.1 主元分析法（PCA）
• 5.1.2 基于 PCA的人脸识别
• 5.2 结合边界信息的加权主元分析法
• 5.3 实验结果及其分析
• 5.4 Matlab 原程序附录
• 6. 形态学图像处理
• 6.1 形态学基本思想
• 6.2 形态学基本运算
• 6.2.1 腐蚀
• 6.2.2 膨胀
• 6.2.3 开闭运算
• 6.2.4 击中击不中（Hit/Miss）运算
• 6.3 CB形态滤波
• 7. 基于形状、肤色、知识和 PCA的人脸检测和识别
• 7.1 人脸检测
• 7.1.1 候选人脸区的确定
• 7.1.2 肤色验证
• 7.2 人脸识别
• 7.2.1 特征区域的定位
• 7.2.1.1 双眼的定位
• 7.2.1.2 眼球的定位
• 7.2.1.3 嘴巴的定位
• 7.2.2 双眼、嘴巴、下巴轮廓提取
• 7.2.2.1 眼睛的轮廓提取
• 7.2.2.2 嘴巴的轮廓提取
• 7.2.2.3 下巴轮廓的提取
• 7.2.3 模式匹配和分类识别
• 7.3 编程实验结果
• 致谢
• 参考文献