【正文】 理算法，圖像平滑處理技術(shù)，圖像銳化和細(xì)化，一擊圖像的邊緣檢測(cè)操作。例如：平滑算法是將原始圖像像素的灰度值和其相鄰的8個(gè)像素的灰度值進(jìn)行求和，然后為新的圖像的像素的灰度值。1/9式（）1 1 1 1 1 11 1 11 1 1在圖像采集過(guò)程中，由于各種因素對(duì)圖像的影響，往往會(huì)產(chǎn)生一些不規(guī)則的隨機(jī)噪聲，比如在數(shù)據(jù)傳輸，儲(chǔ)存時(shí)發(fā)生的數(shù)據(jù)丟失和損壞等，這將影響圖像質(zhì)量。通過(guò)平滑化處理圖片可以降低噪音得到除噪圖片，同時(shí)除去除圖像的高頻部分，因?yàn)樵嫉皖l部門(mén)很容易被識(shí)別。噪聲在整個(gè)圖片數(shù)據(jù)分布中是一些孤立的點(diǎn)，噪聲點(diǎn)像素的灰度值與其相鄰像素值有明顯的差異，灰度變化總在這附近的高頻突變點(diǎn)。用于平滑卷積核被稱(chēng)為一個(gè)低通濾波器，低通濾波器具有以下特點(diǎn)：1行的卷積核的列數(shù)的數(shù)量，通常是33的矩陣；2個(gè)卷積系數(shù)的中心點(diǎn)對(duì)稱(chēng)分布中心；3個(gè)卷積系數(shù)是為正；4是遠(yuǎn)離中心的卷積系數(shù)的值較小或保持不變；卷積的結(jié)果不改變圖像的亮度。隨后的水平投影卷積平滑，提供了更好的圖像二值化。水平投影的曲線是平滑的，二值化圖像的孤立點(diǎn)較少[23]。以下是幾個(gè)常用的卷積核:1/9 1/9 1/9 1/10 1/10 1/10 1/16 2/16 1/161/9 1/9 1/9 1/10 1/5 1/10 2/16 4/16 2/161/9 1/9 1/9 1/10 1/10 1/10 1/16 2/16 1/16L P1 LP2 LP3通常的處理方法：周?chē)?個(gè)點(diǎn)的中心點(diǎn)的像素值乘以各自的矩陣相應(yīng)的系數(shù)后相加后得到一個(gè)值，將這個(gè)值與中心點(diǎn)的系數(shù)相乘得到的新值作為中心點(diǎn)的系數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，不同的噪聲具有不同的卷積算法。本系統(tǒng)才用的是一個(gè)高斯卷積核卷積算法，這是上述的卷積核LP3。高斯卷積得到的是經(jīng)過(guò)抽樣的二維高斯函數(shù)。高斯平滑算法的優(yōu)點(diǎn)是平滑后圖像的失真少，能夠去除噪聲的干擾[24]。 具體實(shí)現(xiàn)高斯平滑功能上面講解了高斯平滑原理，下面可進(jìn)行編碼將其實(shí)現(xiàn)：編輯菜單IDR_MAINFRAM，在菜單“預(yù)處理”中添加一子菜單項(xiàng)，命名為“高斯平滑”并將其ID設(shè)為ID_READY_Mteplate。在類(lèi)CFaceDetectView中添加“高斯平滑”菜單項(xiàng)的事件處理程序，其代碼如下：//進(jìn)行模板操作 Mteplate(temp ,3,3, maxs)。Invalidate(TRUE)。其中temp是模板參數(shù)，maxs是模板系數(shù)；Mteplate（）函數(shù) 實(shí)現(xiàn)高斯平滑的主要函數(shù)，其核心代碼是：for(m=i((temp_h1)/2)。m=i+((temp_h1)/2)。m++){for(n=j((temp_w1)/2)。n=j+((temp_w1)/2)。n++)smin+=Gray[m][n]* temp[(mi+((temp_h1)/2))*temp_w+nj+((temp_w1)/2)]。}//將maxs乘上預(yù)設(shè)的值smin=(int)smin*maxs。//并計(jì)算絕對(duì)值smin = fabs(smin)。 //計(jì)算其絕對(duì)值//如果小于0，強(qiáng)制賦值為0if(smin0)smin=0。//如果大于255，強(qiáng)制賦值為255if(smin255)smin=255。Height[i][j]=smin； 灰度均衡 算法思想灰度均衡也稱(chēng)直方圖均衡，為了使圖片在每一個(gè)灰度級(jí)上有相同的像素點(diǎn)數(shù)的輸出，就必須使用點(diǎn)運(yùn)算輸入轉(zhuǎn)換，這樣轉(zhuǎn)換的結(jié)果是使圖像進(jìn)行灰度化，這對(duì)于在進(jìn)行圖像比較或分割之前將圖像轉(zhuǎn)化為一級(jí)的格式是十分有效的。按照?qǐng)D像的概率密度函數(shù)（PDF，歸一化帶單位面積的直方圖）的定義：P（x） = * H（x） 式（）其中H（x）為直方圖，A0為圖像的面積，設(shè)轉(zhuǎn)換前圖像的概率密度函數(shù)為Pr（r），轉(zhuǎn)換后圖像的概率密度函數(shù)為Ps（S），轉(zhuǎn)換函數(shù)為s = f（r），由概率論知識(shí)，我們可以得到：Ps（S） = Pr（r）* 式（）這樣，轉(zhuǎn)換后我們需要使概率密度函數(shù)變?yōu)?： Pr（r）= 式（）等式兩邊積分，得： S = f（r）= ∫0 rP2（u）du =∫0 r H（u）du 式（）該轉(zhuǎn)換式被稱(chēng)為圖像的累積分布函數(shù)上面的式是通過(guò)使用歸一化來(lái)判斷沒(méi)有經(jīng)過(guò)歸一化的情況，只要求以最大的灰度值即可，灰度均衡的轉(zhuǎn)換式為： DB = f （DA）= H（u）du 式（）對(duì)于離散圖像轉(zhuǎn)換式為： DB = f（DA）= 式（） 式中Hi為第i級(jí)灰度的像素個(gè)數(shù)。 編程實(shí)現(xiàn)在對(duì)圖像進(jìn)行灰度均衡操作時(shí)，不需要改變DIB的調(diào)色板位置和文件夾的打開(kāi)方式，但是需要把DIB像素起始位置的指針和DIB高度、寬度等信息傳遞給需要調(diào)用的子函數(shù)就可以完成灰度均衡轉(zhuǎn)換工作，其核心代碼如下： *(lpData + lOffset)=state 。 //顯示灰度均衡 *(lpData + lOffset+1)=state 。 *(lpData + lOffset+2)=state 。 圖像對(duì)比度增強(qiáng) 算法思想均衡直方圖的圖像處理也可以增強(qiáng)圖像的對(duì)比度，并進(jìn)一步拉大對(duì)比度。通過(guò)對(duì)圖像灰度值的統(tǒng)計(jì)，小于最小設(shè)定值被認(rèn)為是相關(guān)的信息，它被當(dāng)作一個(gè)黑色來(lái)處理，如果大于的最大設(shè)定值，則認(rèn)為這是無(wú)用的信息并被刪除，若處在兩者之間，且對(duì)比度增強(qiáng)，將他們?cè)诳偟幕叶戎道锩娴谋壤鳛樾碌南袼匦畔⒈４嫫饋?lái)。 編程實(shí)現(xiàn)(1) 在QT界面的頂端的編輯菜單IDR_MAINFRAM,在菜單“預(yù)處理”中添加一個(gè)子菜單項(xiàng)，命名為“圖像對(duì)比度增強(qiáng)功能”，并將其ID值設(shè)置為ID_READY_ContrastEnhance.(2) CFaceDetectView中添加程序。 其代碼如下：lOffset = (i, j, gwBytesPerLine)。獲取圖像灰度增強(qiáng)函數(shù)int state=IncreaseContrast(ZFT[k][k1], 100)。 顯示灰度增強(qiáng)后的圖像*(lpData + lOffset ) = state 。*(lpData + lOffset+1) = state 。*(lpData + lOffset+2) = state 。其中IncreaseContras()函數(shù)是實(shí)現(xiàn)圖像對(duì)比度增強(qiáng)的關(guān)鍵函數(shù)，該根據(jù)參數(shù)n來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)比度，n越大，對(duì)比越強(qiáng)烈，其核心是：如果數(shù)據(jù)很小，設(shè)置為0if(pByte=Low) return 0。獲得中間數(shù)據(jù)，并進(jìn)行對(duì)比增強(qiáng)處理else if ((LowpByte)amp。amp。(pByteHigh)) return int(((pByteLow)/Grad))。如果數(shù)據(jù)很大，設(shè)置為255Else return 255。 編程時(shí)遇到的問(wèn)題及解決方法 光線補(bǔ)償法因?yàn)樾枰淖兠恳粋€(gè)像素的亮度值，起初，我通過(guò)對(duì)視頻圖像使用一個(gè)預(yù)設(shè)的值進(jìn)行驗(yàn)證，得到的效果比較不錯(cuò)，但是當(dāng)對(duì)多個(gè)圖片進(jìn)行處理時(shí)，該預(yù)設(shè)值則與理想的效果相差太大，最終只有采用離散概率的方法，最后得到了預(yù)期的效果。 高斯平滑法高斯平滑技術(shù)主要用于消除圖片的噪音，該技術(shù)使用了模板來(lái)進(jìn)行操作，因此模板參數(shù)的選擇是很重要的。高斯平滑得到的效果圖的好壞取決與模板的參數(shù)選擇。在編程設(shè)計(jì)的時(shí)候，進(jìn)行參數(shù)的預(yù)設(shè)，然后進(jìn)行比較，得出那組參數(shù)可以達(dá)到比較好的效果。預(yù)設(shè)的模板參數(shù)為： 第一組數(shù)據(jù) 1/9 1/9 1/9 1/9 1/9 1/9 1/9 1/9 1/9 得到的效果不理想。 第二組數(shù)據(jù) 1/10 1/10 1/10 1/10 1/5 1/10 1/10 1/10 1/10 得到的效果沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的目的。 第三組數(shù)據(jù) 1/16 2/16 1/16 2/16 4/16 2/16 1/16 2/16 1/16 達(dá)到了比較理想的效果。 均衡直方圖 開(kāi)始時(shí)，圖像的灰度回一直都處于很零散的狀態(tài)，并且圖像的特征模糊，原來(lái)采用高斯平滑技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行處理，然后進(jìn)行灰度轉(zhuǎn)換，但圖像效果沒(méi)有達(dá)到預(yù)期所想。最終采用均衡直方圖的方法，使圖像處理的效果處于比較理想的狀態(tài)。34攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 系統(tǒng)調(diào)試6 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)測(cè)試是為了增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和調(diào)試程序中的BUG，通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試后找出了系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，最后改進(jìn)了人臉識(shí)別算法及模塊之間的聯(lián)系。使得整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有了提高，增加了識(shí)別率，提高了視頻幀的采集及處理速度，界面設(shè)計(jì)清晰美觀。 測(cè)試原則(1)根據(jù)前期寫(xiě)的功能需求進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試。(2)需要清晰明了的書(shū)寫(xiě)測(cè)試文檔和測(cè)試結(jié)果。(3)程序員需要根據(jù)測(cè)試文檔對(duì)自己的系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和說(shuō)明。(4)在進(jìn)行對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合的測(cè)試時(shí)，應(yīng)當(dāng)提出合理的測(cè)試條件和合理的輸入條件，支出該系統(tǒng)需要改進(jìn)的功能等。(5)測(cè)試員要避免在程序的測(cè)試中出現(xiàn)的群集現(xiàn)象，測(cè)試后程序中出現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù)目與該程序中以發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤數(shù)量成正比，應(yīng)該對(duì)該系統(tǒng)容易出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行反復(fù)的測(cè)試及驗(yàn)證。(6)嚴(yán)格的根據(jù)測(cè)試要求來(lái)進(jìn)行測(cè)試，排除測(cè)試中的隨意性，測(cè)試要求應(yīng)該包括：該系統(tǒng)的功能，輸入和輸出，測(cè)試內(nèi)容，界面的可控性，系統(tǒng)的穩(wěn)定性等方面。(7)在測(cè)試完系統(tǒng)后需要對(duì)每一個(gè)測(cè)試報(bào)告進(jìn)行全面的檢測(cè)與核對(duì)。(8)對(duì)測(cè)試報(bào)告及測(cè)試計(jì)劃進(jìn)行歸檔保管，測(cè)試具有出錯(cuò)統(tǒng)計(jì)和最終的分析報(bào)告，這樣為了改進(jìn)系統(tǒng)，維護(hù)系統(tǒng)等方面有了很大的幫助性。 測(cè)試方案基于OPENCV的人臉檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)主要由視頻圖像的采集、人臉的定位、特征的提取、人臉識(shí)別四個(gè)部分組成，視頻圖像的采集及處理對(duì)以后的識(shí)別階段有很大的影響，因此在進(jìn)行該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí)我就對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了整體的安排和測(cè)試，對(duì)圖像采集及處理模塊上進(jìn)行整體的檢測(cè)及改進(jìn)。圖像采集及處理模塊主要分為五個(gè)步驟：對(duì)圖像進(jìn)行光線的補(bǔ)償、圖像灰色變換、均衡直方圖的建立、圖像的對(duì)比度增強(qiáng)、圖像的二值化處理。對(duì)該模塊進(jìn)行測(cè)試的方法是：在攝像頭上采取圖像來(lái)進(jìn)行逐一的測(cè)試，通過(guò)在前期編寫(xiě)的測(cè)試方案來(lái)進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)這個(gè)測(cè)試可以判斷是否該系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，主要測(cè)試的內(nèi)容包括系統(tǒng)的穩(wěn)定性，系統(tǒng)在不同的工作環(huán)境下能夠進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的工作，通過(guò)光線補(bǔ)償技術(shù)是否能夠從攝像頭采集的圖片經(jīng)過(guò)處理后圖片的亮度增強(qiáng)；測(cè)試圖像灰度化模塊圖像是否會(huì)進(jìn)行灰色的變換；測(cè)試高斯平滑技術(shù)能夠進(jìn)行模板的操作，通過(guò)對(duì)高斯平滑技術(shù)的測(cè)試可以得到模板參數(shù)；對(duì)圖片進(jìn)行平滑的操作可以增加識(shí)別率，測(cè)試圖片對(duì)比度增強(qiáng)技術(shù)，看圖像是否能夠?qū)⑻卣鬟M(jìn)行明顯的顯示出來(lái)。經(jīng)過(guò)測(cè)試之后得到如下結(jié)論：系統(tǒng)能夠進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的工作，不會(huì)造成內(nèi)存的泄露；系統(tǒng)能夠工作在背景不是很是復(fù)雜的環(huán)境下；使用光線補(bǔ)償技術(shù)可以將圖像的像素亮度增強(qiáng)，并且圖片中的曝光率能夠達(dá)到預(yù)期的平衡效果；使用圖像灰度化技術(shù)可以將圖片由彩色轉(zhuǎn)變?yōu)榛疑皇褂酶咚垢咚蛊交夹g(shù)能有效的消除圖像的噪音，提高了圖像質(zhì)量；而增強(qiáng)圖像對(duì)比度模塊能夠較好的把圖像特征表現(xiàn)出來(lái)。 測(cè)試文檔 人臉識(shí)別測(cè)試文檔產(chǎn)品名稱(chēng)/版本號(hào)基于opencv的人臉識(shí)別系統(tǒng)序號(hào)測(cè)試項(xiàng)目項(xiàng)目要求測(cè)試結(jié)果一、安裝于卸載1系統(tǒng)安裝根據(jù)用戶(hù)文檔進(jìn)行安裝通過(guò)2系統(tǒng)卸載系統(tǒng)應(yīng)能正常，全部卸載通過(guò)二、功能(測(cè)試該軟件的所有功能)1人員采集正常采集人員信息通過(guò)2人員識(shí)別能正常的識(shí)別庫(kù)內(nèi)人員通過(guò)3人員信息管理隊(duì)庫(kù)內(nèi)人員進(jìn)行修改通過(guò)4工作時(shí)限是否長(zhǎng)時(shí)間工作正常通過(guò)三、用戶(hù)界面1界面打開(kāi)在基于QT的界面上進(jìn)行打開(kāi)串口，并讀取串口數(shù)據(jù)通過(guò)2界面關(guān)閉在基于QT的界面上關(guān)閉串口，并退出QT界面程序通過(guò)3界面文字界面文字應(yīng)無(wú)亂字符通過(guò)四、中文符合性1界面中文符合性軟件界面宜使用同一的規(guī)范簡(jiǎn)體中文通過(guò)2軟件提示符合性軟件提示符合基本使用同一規(guī)范的簡(jiǎn)體中文通過(guò)3字庫(kù)中文符合性軟件自帶的中文庫(kù)符合GB2312的要求，且能正確安裝通過(guò)五、用戶(hù)文檔1安裝使用條件文檔包含該軟件必須的信息和所有限制，如軟件的硬件要求通過(guò)2功能描述的完整性文檔總包含軟件的所有功能以及最終用戶(hù)可以調(diào)用的所有功能，說(shuō)明可靠性及操作。通過(guò)3正確性文檔應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行編寫(xiě)通過(guò)4一致性文檔中各種操作具有獨(dú)立性，不能進(jìn)行各種相反的操作通過(guò)5操作性文檔提供了簡(jiǎn)單地操作方法，使使用者能在短時(shí)間內(nèi)操作通過(guò)6可操作性根據(jù)使用文檔來(lái)操作該軟件通過(guò)六、軟件產(chǎn)品類(lèi)別1軟件類(lèi)別通過(guò)GPIO來(lái)進(jìn)行程序的調(diào)試嵌入式產(chǎn)品七、人員數(shù)量測(cè)試編號(hào)人員數(shù)量十次測(cè)