【正文】 現(xiàn),可用fspecial()函數(shù)來創(chuàng)建預(yù)定義的濾波算子,然后可以使用imfilter()或filter2()函數(shù)調(diào)用創(chuàng)建好的濾波器對圖像進(jìn)行濾波。平滑濾波器可以用低通濾波實(shí)現(xiàn),目的在于模糊圖像或消除噪聲。(),同時(shí)我們可以用函數(shù)imhist()函數(shù)來計(jì)算和顯示圖像的直方圖。(1).灰度變換增強(qiáng)有多種方法可以實(shí)現(xiàn)圖像的灰度變換,其中最常用的就是直方圖變換的方法,即直方圖的均衡化。而頻域法是在圖像的某個(gè)變換域內(nèi)對整個(gè)圖像進(jìn)行操作,并修改變換后的系數(shù),如傅立葉變換、DCT變換等的系數(shù),然后再進(jìn)行反變換,便可得到處理后的圖像。圖像增強(qiáng)的目的是為了改善圖像的視覺效果,提高圖像的清晰度和工藝的適應(yīng)性,以及便于人與計(jì)算機(jī)的分析和處理,以滿足圖像復(fù)制或再現(xiàn)的要求。,如mat2gray()函數(shù)可以將矩陣轉(zhuǎn)換為灰度圖像,rgb2gray()轉(zhuǎn)換RGB圖像或顏色映像表為灰度圖像。另外還可以用imcrop()、imrisize()、imrotate()等來實(shí)現(xiàn)圖像的裁剪、縮放和旋轉(zhuǎn)等功能。讀取和顯示圖像可以通過imread()和imshow()來實(shí)現(xiàn)。數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)成為信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程科學(xué)、地球科學(xué)等諸多方面的學(xué)者研究圖像的有效工具。 數(shù)字圖像處理及過程圖像是人類獲取信息、表達(dá)信息和傳遞信息的重要手段。利用這些工具箱,我們可以很方便的從各個(gè)方面對圖像的性質(zhì)進(jìn)行深入的研究。第二章 圖像處理的Matlab實(shí)現(xiàn) Matlab簡介由Math Work公司開發(fā)的Matlab語言語法限制不嚴(yán)格,程序設(shè)計(jì)自由度大,程序的可移植性好。第四章是對人臉圖像識別體系構(gòu)架的設(shè)計(jì)，并給出了人臉識別用到的理論知識即直方圖差異對比，并編寫matlab代碼實(shí)現(xiàn)人臉圖像識別。 論文的內(nèi)容及組織第二章主要介紹人臉識別系統(tǒng)中所用到的仿真軟件Matlab，介紹了在人臉圖像識別過程中所需要的圖像處理技術(shù)，包括：一些基本操作、格式轉(zhuǎn)換、圖像增強(qiáng)等。(5)基于人臉圖像比對的身份驗(yàn)證即人臉確認(rèn)(Face Verification)問題。通過將輸入人臉圖像與人臉數(shù)據(jù)庫中的所有已知原型人臉圖像計(jì)算相似度并對其排序來給出輸入人臉的身份信息。根據(jù)人臉特征點(diǎn)檢測與標(biāo)定的結(jié)果，通過某些運(yùn)算得到人臉特征的描述（這些特征包括：全局特征和局部特征，顯式特征和統(tǒng)計(jì)特征等）。而人臉跟蹤則需要進(jìn)一步輸出所檢測到的人臉位置、大小等狀態(tài)隨時(shí)間的連續(xù)變化情況。(2)人臉的檢測人臉檢測的任務(wù)是判斷靜態(tài)圖像中是否存在人臉。廣義的講。 識別系統(tǒng)構(gòu)成人類似乎具有“與生俱來”的人臉識別能力，賦予計(jì)算機(jī)同樣的能力是人類的夢想之一，這就是所謂的“人臉識別”系統(tǒng)。本文在總結(jié)分析人臉識別系統(tǒng)中幾種常用的圖像預(yù)處理方法基礎(chǔ)上，利用MATLAB實(shí)現(xiàn)了一個(gè)集多種預(yù)處理方法于一體的通用的人臉圖像預(yù)處理仿真系統(tǒng)，將該系統(tǒng)作為圖像預(yù)處理模塊可嵌入在人臉識別系統(tǒng)中，并利用灰度圖像的直方圖比對來實(shí)現(xiàn)人臉圖像的識別判定。就從目前和將來來看，可以預(yù)測到人臉圖像識別將具有廣闊的應(yīng)用前景，如表11中所列舉就是其中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或逐步完善的應(yīng)用。國外對于人臉圖像識別的研究較早，現(xiàn)己有實(shí)用系統(tǒng)面世，只是對于成像條件要求較苛刻，應(yīng)用范圍也就較窄，國內(nèi)也有許多科研機(jī)構(gòu)從事這方而的研究，并己取得許多成果。使得同一個(gè)人，在不同的環(huán)境下拍攝所得到的人臉圖像不同，有時(shí)更會有很大的差別，給識別帶來很大難度。并且與指紋圖像不同的是，人臉圖像受很多因素的干擾:人臉表情的多樣性?，F(xiàn)在己有實(shí)用的計(jì)算機(jī)自動指紋識別系統(tǒng)面世，并在安檢等部門得到應(yīng)用，但還沒有通用成熟的人臉自動識別系統(tǒng)出現(xiàn)。同時(shí)，進(jìn)行人臉圖像識別研究也具有很大的使用價(jià)依。人臉圖像的機(jī)器識別研究就是在這種背景下興起的，因?yàn)槿藗儼l(fā)現(xiàn)許多對于人類而言可以輕易做到的事情，而讓機(jī)器來實(shí)現(xiàn)卻很難，如人臉圖像的識別，語音識別，自然語言理解等。 研究背景，并形成了一個(gè)人臉圖像識別研究領(lǐng)域，.這一領(lǐng)域除了它的重大理論價(jià)值外，也極具實(shí)用價(jià)值。基于matlab的人臉識別系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真第一章 緒論本章提出了本文的研究背景及應(yīng)用前景。首先闡述了人臉圖像識別意義；然后介紹了人臉圖像識別研究中存在的問題；接著介紹了自動人臉識別系統(tǒng)的一般框架構(gòu)成；最后簡要地介紹了本文的主要工作和章節(jié)結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行人工智能的研究中，人們一直想做的事情就是讓機(jī)器具有像人類一樣的思考能力，以及識別事物、處理事物的能力，因此從解剖學(xué)、心理學(xué)、行為感知學(xué)等各個(gè)角度來探求人類的思維機(jī)制、以及感知事物、處理事物的機(jī)制，并努力將這些機(jī)制用于實(shí)踐，如各種智能機(jī)器人的研制。如果能夠開發(fā)出具有像人類一樣的機(jī)器識別機(jī)制，就能夠逐步地了解人類是如何存儲信息，并進(jìn)行處理的，從而最終了解人類的思維機(jī)制。如同人的指紋一樣，人臉也具有唯一性，也可用來鑒別一個(gè)人的身份。人臉圖像的自動識別系統(tǒng)較之指紋識別系統(tǒng)、DNA鑒定等更具方便性，因?yàn)樗臃奖?，可以不接觸目標(biāo)就進(jìn)行識別，從而開發(fā)研究的實(shí)際意義更大。以及外在的成像過程中的光照，圖像尺寸，旋轉(zhuǎn)，姿勢變化等。因此在各種干擾條件下實(shí)現(xiàn)人臉圖像的識別，也就更具有挑戰(zhàn)性。 人臉圖像識別的應(yīng)用前景人臉圖像識別除了具有重大的理論價(jià)值以及極富挑戰(zhàn)性外，還其有許多潛在的應(yīng)用前景，利用人臉圖像來進(jìn)行身份驗(yàn)證，可以不與目標(biāo)相接觸就取得樣本圖像，而其它的身份驗(yàn)證手段，如指紋、眼睛虹膜等必須通過與目標(biāo)接觸或相當(dāng)接近來取得樣木，在某些場合，這些識別手段就會有不便之處。表11 人臉識別的應(yīng)用應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)存在問題信信用卡、汽車駕照、護(hù)照以及個(gè)人身份驗(yàn)證等圖像攝取可控圖像分割可控圖像質(zhì)量好需要建立龐大的數(shù)據(jù)庫嫌疑犯照片匹配圖像質(zhì)量不統(tǒng)一多幅圖像可用潛在的巨大圖像庫互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用視頻信息價(jià)值高多人參與存在虛假銀行/儲蓄安全監(jiān)控效果好圖像分割不可控圖像質(zhì)量較差人群監(jiān)測圖像質(zhì)量高可利用攝像圖像圖像分割自由圖像質(zhì)量低、實(shí)時(shí)性 本文研究的問題本文介紹了人臉圖像識別中所應(yīng)用MATLAB對圖像進(jìn)行預(yù)處理，應(yīng)用該工具箱對圖像進(jìn)行經(jīng)典圖像處理,通過實(shí)例來應(yīng)用matlab圖像處理功能，對某一特定的人臉圖像處理，進(jìn)而應(yīng)用到人臉識別系統(tǒng)。其中涉及到圖像的選取，臉部定位，特征提取，圖像處理和識別幾個(gè)過程。假設(shè)我們把照相機(jī)、攝像頭、掃描儀等看作計(jì)算機(jī)的“眼睛”，數(shù)字圖像可以看作計(jì)算機(jī)觀察到的“影像”，那么AFR賦予計(jì)算機(jī)根據(jù)其所“看到”的人臉圖片來判斷人物身份的能力。人臉圖像獲取人臉檢測特征提取人臉識別 人臉識別系統(tǒng)一般框架(1)人臉圖像的獲取一般來說，圖像的獲取都是通過攝像頭攝取，但攝取的圖像可以是真人，也可以是人臉的圖片或者為了相對簡單，可以不考慮通過攝像頭來攝取頭像，而是直接給定要識別的圖像。若存在人臉，給出其在圖像中的坐標(biāo)位置、人臉區(qū)域大小等信息。 (3)特征提取通過人臉特征點(diǎn)的檢測與標(biāo)定可以確定人臉圖像中顯著特征點(diǎn)的位置（如眼睛、眉毛、鼻子、嘴巴等器官），同時(shí)還可以得到這些器官及其面部輪廓的形狀信息的描述。(4)基于人臉圖像比對的身份識別即人臉識別(Face Identification)問題。這包括兩類識別問題：一類是閉集(Close Set)人臉識別問題，即假定輸入的人臉一定是人臉庫中的某個(gè)個(gè)體；另一類是開集(Open Set)識別，即首先要對輸入人臉是否在已知人臉庫中做出判斷，如果是，則給出其身份。系統(tǒng)在輸入人臉圖像的同時(shí)輸入一個(gè)用戶宣稱的該人臉的身份信息，系統(tǒng)要對該輸入人臉圖像的身份與宣稱的身份是否相符作出判斷。并做了一個(gè)Matlab圖像處理功能的實(shí)例第三章主要始涉三個(gè)方面：首先是對人臉識別系統(tǒng)的構(gòu)成做詳細(xì)論述；其次就是對人臉識別過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)人臉檢測、特征提取和圖像預(yù)處理做詳細(xì)介紹；最后就是Matlab在人臉識別系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，即人臉圖像識別的具體技術(shù)，并用Matlab進(jìn)行仿真試驗(yàn)并得到結(jié)果。第五章總結(jié)了全文的工作并對以后的需要進(jìn)一步研究的問題進(jìn)行了展望。Matlab還推出了功能強(qiáng)大的適應(yīng)于圖像分析和處理的工具箱,常用的有圖像處理工具箱、小波分析工具箱及數(shù)字信號處理工具箱。Matlab圖像處理工具箱支持索引圖像、RGB圖像、灰度圖像、.jpg、.tif等多種圖像格式文件。利用計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行去除噪聲、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取特征等的理論、方法和技術(shù)稱為數(shù)字圖像處理。數(shù)字圖像處理主要包括圖像變換、圖像增強(qiáng)、圖像編碼、圖像復(fù)原、圖像重建、圖像識別以及圖像理解等內(nèi)容。圖像的輸出用imwrite()函數(shù)就可以很方便的把圖像輸出到硬盤上。Matlab支持多種圖像類型,但在某些圖像操作中,對圖像的類型有要求,所以要涉及到對圖像類型進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在類型轉(zhuǎn)換的時(shí)候,我們還經(jīng)常遇到數(shù)據(jù)類型不匹配的情況,針對這種情況,也給我們提供了各種數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換函數(shù),如double()就是把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為雙精度類型的函數(shù)。圖像增強(qiáng)的方法分為空域法和頻域法兩大類,空域法主要是對圖像中的各個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行操作。下面以空域增強(qiáng)法的幾種方法加以說明。這種方法是一種使輸出圖像直方圖近似服從均勻分布的變換算法。(2).空域?yàn)V波增強(qiáng)空域?yàn)V波按照空域?yàn)V波器的功能又可分為平滑濾波器和銳化濾波器。銳化濾波器是用高通濾波來實(shí)現(xiàn),目的在于強(qiáng)調(diào)圖像被模糊的細(xì)節(jié)。數(shù)字圖像的邊緣檢測是圖像分割、目標(biāo)區(qū)域識別、區(qū)域形狀提取等圖像分析領(lǐng)域十分重要的基礎(chǔ),也是圖像識別中提取圖像特征的一個(gè)重要屬性。常用的有Sobel算子,Prewitt算子,Roberts算子,