《颜色科学与数字图像》——课程设计
题目：人脸识别
姓名：孔维滇 学号：134090314 专业：光电子13级
授课时间：2015-2016第一学期 授课教师：石俊生教授
成绩：教师签名：
评分标准
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编号 评分内评分标准与要求 容 字数：8000以上 满分 10 实际得总分 分 书写内容：按照发表论文，包括摘5 要、关键词、正文 1 书写格式 参考文献：不少于10篇，书写格式按5 照发表论文 书写排版：字体小四号、行距1.5，图10 标规范 研究内研究内容明确、正确 容 研究方研究方案明确、可行 案 完成了设计（包括电路原理图、光学20 设计图等） 4 研究结果 做出了实物 做出了实物，并含有独立制作 研究意有价值和意义 义 10 5 10 完成了设计，并含有独立设计 5 10 10 2 3 5 总分 摘要：
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近几年来计算机网络传输、监控及视频分析在社会上不断的兴起，数字信息已经超越了模拟信息其主要原因在于数字信息更易于存储和分析，因此，在视频监控领域采用计算机对视频信息进行采集、压缩、分析、存储得到了很多人的青睐。
人脸识别是通过对人的脸部特征信息进行身份识别的一种生物识别技术。研究现实基于人脸识别的身份验证系 统具有重要意义。基于opencv的人脸检测与识别系统在计算机模式计算和模式识别等方面具有极其重要的作用。在基于人脸识别，图像压缩，视频监控，运动物体检测等方面有着更重要的应用价值。近年来计算机视觉技术在视觉领域中取得了飞速的发展，并在其他领域中得到了广泛的应用。本论文以opencv库为基础，采用电脑作为图形界面开发，具有人脸采集，图片训练，数据库管理及人脸识别等功能。该系统能够进行长时间的运行并测试稳定，在程序中提供了统一的接口以并进行二次开发。
关键词：人脸检测 人脸识别 opencv算法
前言：
自70年代以来.随着人工智能技术的兴起.以及人类视觉研究的进展.人们逐渐对人脸图像的机器识别投入很大的热情，并形成了一个人脸图像识别研究领域，.这一领域除了它的重大理论价值外，也极具实用价值。
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。人脸图像的机器识别研究就是在这种背景下兴起的，因为人们发现许多对于人类而言可以轻易做到的事情，而让机器来实现却很难，如人脸图像的识别，语音识别，自然语
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言理解等。如果能够开发出具有像人类一样的机器识别机制，就能够逐步地了解人类是如何存储信息，并进行处理的，从而最终了解人类的思维机制。
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。现在己有实用的计算机自动指纹识别系统面世，并在安检等部门得到应用，但还没有通用成熟的人脸自动识别系统出现。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。
国外对于人脸图像识别的研究较早，现己有实用系统面世，只是对于成像条件要求较苛刻，应用范围也就较窄，国内也有许多科研机构从事这方而的研究，并己取得许多成果。
人脸图像识别的应用前景：
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。
就从目前和将来来看，可以预测到人脸图像识别将具有广阔的应用前景，如表1-1中所列举就是其中已经实现或逐步完善的应用。
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表1-1 人脸识别的应用
应用 信信用卡、汽车驾照、护照以及个人身份验证等 图像质量好 嫌疑犯照片匹配 图像质量不统一 多幅图像可用 互联网应用 视频信息价值高多人参与 银行/储蓄安全 监控效果好 图像分割不可控 图像质量较差 人群监测 图像质量高 可利用摄像图像 性 图像分割自由 图像质量低、实时存在虚假 潜在的巨大图像库 优点 图像摄取可控 图像分割可控 存在问题 需要建立庞大的数据库 预备知识
人类似乎具有“与生俱来”的人脸识别能力，赋予计算机同样的能力是人类的梦想之一，这就是所谓的“人脸识别”系统。假设我们把照相机、摄像头、扫描仪等看作计算机的“眼睛”，数字图像可以看作计算机观察到的“影像”，那么AFR赋予计算机根据其所“看到”的人脸图片来判断人物身份的能力。
广义的讲，自动人脸识别系统具有如图1.1所示的一般框架并完成相应功能的任务。
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