【正文】
控與搜尋罪犯等有關(guān)方面。目前,微電子和視覺(jué)系統(tǒng)方面取得的新進(jìn)展,使該領(lǐng)域中高性能自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的實(shí)現(xiàn)代價(jià)降低到了可以接受的程度。在國(guó)外,人臉識(shí)別技術(shù)早已被大量使用在國(guó)家重要部門(mén)以及軍警等安防部門(mén)。 人臉識(shí)別檢測(cè)研究,主要包括人臉檢測(cè)技術(shù)和人臉識(shí)別技術(shù)的研究 [3]。按照人臉識(shí)別的自動(dòng)化程度,人臉識(shí)別的發(fā)展經(jīng)歷了以下三個(gè)階段: 第一階段是機(jī)械式識(shí)別階段:早期的人臉識(shí)別,是在已經(jīng)得到一個(gè)正面人臉圖像的基礎(chǔ)上進(jìn)行的 ,以 Bertillon、 Allen、 Parke 為代表,主要研究人臉識(shí)別所需要的面部特征 [10]。但是,這一階段的人臉識(shí)別過(guò)程全部依賴于操作人員,沒(méi)有實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)識(shí)別功能。 Kaya 和Kobayashi 則采用了統(tǒng)計(jì)識(shí)別的方法 [11],用歐氏距離來(lái)表示人臉特征如嘴唇與鼻子之間的距離,嘴 唇的高度等。 第三階段是真正的機(jī)器自動(dòng)識(shí)別階段: 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái),人臉識(shí)別技術(shù)發(fā)展非常迅速,所提出的算法在較理想圖像采集條件、用戶配合、中小規(guī)模正面人臉數(shù)據(jù)庫(kù)上達(dá)到了非常好的性能,也因此 出現(xiàn)了若干知名的人臉識(shí)別商業(yè)公司,人臉識(shí)別的商業(yè)系基于 OpenCV 的 視頻人臉識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 7 統(tǒng)得到了進(jìn)一步發(fā)展。非理想成像條件下(尤其是光照和姿態(tài))、用戶不配合、大規(guī)模人臉數(shù)據(jù)庫(kù)上的人臉識(shí)別問(wèn)題逐漸成為研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。如何能正確識(shí)別大量的人臉并滿足實(shí)時(shí)性要求是迫切需要解決的問(wèn)題。中國(guó)的電子護(hù)照計(jì)劃公安部一所正在加緊規(guī)劃和實(shí)施。如銀行的自動(dòng)提款機(jī),如果用戶卡片和密碼被盜,就會(huì)被他人冒取現(xiàn)金。在電子商務(wù)中交易全部在網(wǎng)上完成,電子政務(wù)中的很多審批流程也都搬到了網(wǎng)上。其實(shí),人臉檢測(cè)并不是新技術(shù),相關(guān)研究已有三十年歷史,然而直到去年底,百度才決定推動(dòng)這一技術(shù)付諸實(shí)施。 第三章:概述了人臉識(shí)別相關(guān)算法,介紹了本文基于 OpenCV 的視頻人臉識(shí)別算法的設(shè)計(jì)。人臉識(shí)別在身份認(rèn)證、信息安全、媒體娛樂(lè)、圖像搜索方面的重要應(yīng)用。 OpenCV 是一個(gè)基于(開(kāi)源)發(fā)行的跨平基于 OpenCV 的 視頻人臉識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 9 臺(tái)計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù),可以運(yùn)行在 Linux、 Windows 和 Mac OS 操作系統(tǒng)上。這意味著如果有為 特定處理器優(yōu)化的的 IPP 庫(kù), OpenCV 將在運(yùn)行時(shí)自動(dòng)加載這些庫(kù)。用戶無(wú)需通過(guò)繁雜的編程操作,即可完成 Windows 下應(yīng)用程序的編輯、編譯、測(cè)試和細(xì)化等工作。核實(shí)式是對(duì)指將捕獲得到的人像或是指定的人像與數(shù)據(jù)庫(kù)中已登記的某一對(duì)像作比對(duì)核實(shí)確定其是否為同一人。 ? 真人鑒別功能: 系統(tǒng)可以識(shí)別得出攝像頭前的人是一個(gè)真正的人還是一幅照片。 . 人臉識(shí)別的技術(shù)框架 本文的人臉識(shí)別系統(tǒng)的功能有人臉圖像采集、人臉圖像預(yù)處理、人臉圖像訓(xùn)練、人臉圖像識(shí)別、增加人臉圖像、刪除人臉圖像和修改人臉圖像信心等。 。 。 人臉識(shí)別系統(tǒng)訓(xùn)練完成后,對(duì)人臉識(shí)別時(shí)的基本過(guò)程如圖 所示。 登錄 身份驗(yàn)證 退出 采集人臉圖像 預(yù)處理人臉圖像 添加人臉圖像 修改人臉圖像 刪除人臉圖像 識(shí)別人臉圖像 訓(xùn)練人臉圖像 采集人 臉圖像 人臉圖像 匹配識(shí)別 人臉圖像 特征提取 人臉圖像 預(yù)處理 西北大學(xué)本科畢業(yè)論文 圖 應(yīng)用技術(shù)框架圖 人臉識(shí)別不管是訓(xùn)練階段還是識(shí)別階段都首先需要采集人臉圖像,然后對(duì)人臉圖像進(jìn)行預(yù)處理、特征提取、然后再進(jìn)行訓(xùn)練和識(shí)別,最后形成訓(xùn)練結(jié)果或識(shí)別結(jié)果,其中訓(xùn)練階段和識(shí)別階段使用的數(shù)據(jù)不同。 3. 人臉識(shí)別的方法 . 人臉識(shí)別算法原理 人臉識(shí)別算法的原理:系統(tǒng)輸入一般是一張或者一系列含有未確定身份的人臉圖像,以及人臉數(shù)據(jù)庫(kù)中的若干已知身份的人臉圖象或者相應(yīng)的編碼,而其輸出則是一系列相似度得分,表明待識(shí)別的人臉的身份。一是基于特征點(diǎn)的人臉識(shí)別方法,該方法是基于 KL 變換的人臉識(shí)別方法,這 種方法需要較多的訓(xùn)練樣本,而且完全是基于圖像灰度的統(tǒng)計(jì)特性。其次還有線段 Hausdor 距離( LHD)的人臉識(shí)別方法和支持向量機(jī)的人臉識(shí)別方法 。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以并行方式處理信息,如果能用硬件實(shí)現(xiàn),就能顯著提高速度。這種結(jié)構(gòu)要求用所有人臉的特征對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)值是所有人臉特征的隱含表示,這種形式只需一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),但網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大,權(quán)系數(shù)要求較多,存儲(chǔ)量要求也較大,訓(xùn)練時(shí)間較長(zhǎng)。本節(jié)介紹基于多層感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識(shí)別方法。 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分三層,即輸入層、隱層、輸出層。為了實(shí)現(xiàn)具有推廣能力強(qiáng)的 BP 分類器,可以從特征壓縮著手,壓縮輸入 矢量的維數(shù),并適當(dāng)?shù)倪x擇隱層的神經(jīng)元數(shù)。為了保證分類器的穩(wěn)定性,顯然網(wǎng)絡(luò)未知連接權(quán)值的個(gè)數(shù)不宜超過(guò)訓(xùn)練樣本值的個(gè)數(shù),所以隱層的神經(jīng)元數(shù) H 應(yīng) 該滿足一下要求: ( I+1) H+(H+1)KI 人臉識(shí)別網(wǎng)絡(luò)輸出層的神經(jīng)元數(shù) J 取為人臉類別數(shù) P,而通過(guò)特征壓縮網(wǎng)絡(luò)輸入層的神經(jīng)元數(shù) I 也是取為人臉類別數(shù) P,這樣可按下式選取隱層的神經(jīng)元數(shù) H。對(duì)人臉校準(zhǔn)圖像用類間相關(guān)矩陣作為 KL 變換的產(chǎn)生矩陣 ,可抽取出基于 OpenCV 的 視頻人臉識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 15 P 維的識(shí)別特征,將 P 維的識(shí)別特征矢量做為網(wǎng)絡(luò)的輸入矢量,每訓(xùn)練一個(gè)樣本,修正一次連接權(quán)值。 4. 人臉檢測(cè)核心算法 . 人臉檢測(cè)算法在人臉識(shí)別 中的作用 人臉 檢測(cè)是人臉識(shí)別中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),人臉檢測(cè)是指判定任意給定一幅圖像或者一組圖像序列中是否存在人臉。 人臉檢測(cè)最初是隨著人臉識(shí)別的研究而提出的 ,但隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展 ,人臉檢測(cè)受到越來(lái)越高的重視而作為一個(gè)獨(dú)立的課題提出。 . 人臉檢測(cè)算法 人臉檢測(cè)的算法有很多。四是 AdaBoost 算法,該算法是目前檢測(cè)最為成功的算法之一,檢測(cè)速度快。開(kāi)始時(shí),每個(gè)樣本對(duì)應(yīng)的權(quán)重是相同的,對(duì)于 h1 分類錯(cuò)誤的樣本,加大其對(duì)應(yīng)的權(quán)重; 而對(duì)于分類正確的樣本, 降低其權(quán)重, 這樣分錯(cuò)的樣本就被突出出來(lái),從而得到一個(gè)新的樣本分布 U2 。 訓(xùn)練系統(tǒng)總體框架,由 “ 訓(xùn)練部分 ” 和 “ 補(bǔ)充部分 ” 構(gòu)成。 (4)以強(qiáng)分類器集為輸入,將其組合為級(jí)聯(lián)分類器 。當(dāng)然也可以在這 4 種特征的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出更多、更復(fù)雜的特征,上述 4 種特征的 總個(gè)數(shù)超過(guò)了 160000 個(gè)。 AdaBoost 算法中所訓(xùn)練的弱分類器是任何分類器,包括決策樹(shù),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),隱馬爾科夫模型,如果弱分類器是線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),那么 AdaBoost 算法每次將構(gòu)造 多層感知器的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。二維人臉識(shí)別算法有基于模版匹配的方法、基于奇異值特征方法、子空間分析法、主成分分析法( PCA)、積分圖像特征法( AdaBoost)。 ( 2)圖像預(yù)處理模塊。 ( 4)人臉定位模塊。再找到眼睛嘴巴的中心以及鼻尖位置之后,要計(jì)算出兩眼之間的距離以及眼睛的傾斜度。將后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中的特定值與人臉數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),確定與該特征值最接近的參數(shù),如果該參數(shù)在允許誤差范圍內(nèi)就可以認(rèn)為其與人臉數(shù)據(jù)庫(kù)中的某個(gè)信息相匹配。系統(tǒng)的主界面主要有四個(gè)按鈕組成。如圖 所示。 圖 人臉庫(kù)界面 ( 3)檢測(cè)與標(biāo)注界面。 基于 OpenCV 的 視頻人臉識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 21 圖 檢測(cè)與標(biāo)注界面 在啟動(dòng)系統(tǒng)后可以手動(dòng)載入指定圖像,也可以由攝像頭自動(dòng)載入圖像。 . 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 本文采用 adaboost 算法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人臉的檢測(cè),其重點(diǎn)在于對(duì)弱分類器的選取。用本庫(kù)訓(xùn)練出來(lái)的強(qiáng)分類器只對(duì)此類圖片敏感。效果如下 所示。主要介紹了人臉識(shí)別的方法、人臉檢測(cè)的常見(jiàn)算法。隨著對(duì)人臉識(shí)別技術(shù)的不斷深入研究,我相信人臉識(shí)別技術(shù)在不久的將來(lái)一定 能夠得到更廣泛的應(yīng)用。方芳 。s behaviors to care for eyes, basedon the timely and factual statistics the survey series of followup events will also be held in six cities, including Jinan in Shandongprovince, and Changsha in Hunan province, to educate people on how to care for eyes afterthe survey started. More and more Chinese are jogging to get and stay fit. Most joggers will run alone, but some will jog with friends or even coaches. The Beijing Olympic Forest Park is one of the most popular spots. It is packed with runners in the afternoon, usually after work, and at weekends. Jogging after a whole day39。ll wear a mask, or just ignore the smog and go on jogging, she said. For those who are not so athletic, jogging also has its attractions. Wu Houbin started roughly two years ago, when he was severely obese. Within two months, his weight dropped from 82 kilograms to 64 kilograms. The success helped him recover health, and he has made friends. Jogging does not require speed, but stami na. If you want to stick to the game, you need to take it as a mission, a habit, and then eventually a hobby, Wu said. But persevering with jogging is not always easy. Jogging is beneficial for heartlung function, and the skeletal system, but doctors say improper technique damages the joints, especially the knees and ankles. Excessive jogging wears down the body, and harms one39。s ovarian function has declined and a bilateral oviduct blockage has occurred, meaning that in vitro fertilization is her only option. So, after reducing her workload, Xiao underwent IVF treatment. Luckily, she got pregnant after just one treatment cycle, but later experienced vaginal bleeding, and rushed to the hospital. I told her to rest and carry on with the treatment (to prevent a miscarriage). As Zubin Zarthoshtimanesh, a yoga guru, demonstrated postures at a high school stadium in Dujiangyan city, Sichuan province, some 200 students sat on colorful mats watching him closely. It was part of the first IndiaChina international yoga festival in the provincial capital, Chengdu, in Southwest China, where more than 1,000 fans from home and abroad gathered for lessons from 20 leading practitioners of the ancient Indian regimen, from June 1721. Yoga is to India what perhaps tai chi is to China. Many countries other than India and China, also held the first World Yoga Day on June 21, after the United Nations last year agreed to Indian Prime Minister Narendra Modi