大学本科毕业设计论文

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1、目录1船仑2l.i21.2人脸图像识别的应用前景21.3本文研究的问题31.4系统识别的构成32图像处理的MATLAB实现42.1MATLAB简介42.2数字阁像处理及过程42.2.1图像处理的基本操作42.2.2图像类型的转换42.2.3图像增强42.2.4边缘检测52.3阁像处理功能的MATLAB实现实例53人脸图像识别计算机系统73.1系统基本机构73.2人脸检测定位算法73.3人脸图像的预处理103.3.1仿真系统中实现的人脸图像预处理方法104基于直方图的人脸识别实现124.1识别理论124.2人脸识别的

2、MATLAB实现125设计总结131绪论本章提出了本文的研究背景及应用前景。首先阐述了人脸图像识别意义;然后介绍了人脸图像识别研究中存在的问题;接着介绍了自动人脸识别系统的一般框架构成;最后简要地介绍了本文的主要工作和章节结构。1.1研究背景自70年代以来.随着人工智能技术的兴起.以及人类视觉研宄的进展.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宄领域，.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，人们一自：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

3、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宄就是在这种竹景下兴起的，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，自然语言理解等。如果能够开发出具冇像人类一样的机器识别机制，就能够逐步地Y解人类是如何存储信息，并进行处理的，从而最终Y解人类的思维机制。同时，进行人脸图像识别研宄也具有很大的使用价依。如同人的指纹一样，人脸

4、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，但还没冇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。并且与阁像不同的是，人脸阁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

5、人脸图像的识别，也就更具有挑战性。国外对于人脸阁像识别的研究较早，现己有实用系统面世，只是对于成像条件耍求较苛刻，构从事这方而的研宄，应用范围也就较窄，己取得许多成果。1.2人脸图像识别的应用前景人脸图像识别除了具有重大的战性外，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阁像，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。就从目前和将來來看，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

6、就是其中己经实现或逐步完善的应用。1.3本文研宄的问题本文介绍了人脸图像识别中所应用MATLAB对图像进行预处理，应用该工具箱对图像进行经典图像处理，通过实例来应用MATLAB图像处理功能，对某一特定的人脸图像处理进而应用到人脸识别系统。本文在总结分析人脸识别系统中几种常用的图像预处理方法基础上，利用MATLAB实现Y—个集多种预处理方法于一体的通用的人脸图像预处理仿真系统，将该系统作为图像预处理模块可嵌入在人脸识别系统中，并利用灰度图像的直方图比对来实现人脸图像的识别判定。其中涉及到图像的选取，脸部定位，特征提取

7、，图像处理和识别几个过程。1.4系统识别的构成人类似乎具有“与生倶来”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响。(1)人脸图像的获取一般来说，图像的获取都是通过摄像尖摄取，但摄取的图像可以是真人，也可以是人脸的阁片或者为了相对简单，可以不考虑通过摄像头来摄取头像，而是直接给定耍识别的图像。(2)人脸的检测人脸检测的任务是判断静态图像中是否存在人脸。若存在人脸，给出其在图像中的坐标位置

8、、人脸区域大小等信息。而人脸跟踪则需要进一步输出所检测到的人脸位置、大小等状态随时间的连续变化情况。(3)特征提取通过人脸特征点的检测与标定可以确定人脸图像中显著特征点的位置(如眼睛、眉毛、鼻子、嘴巴等器官)，同吋还可以得到这些器官信息的描述。(4)基于人脸图像比对的身份验证根据特征点的检测与标定的结果，通过某些运算得到人脸特征的描述。即人脸确认(FaceV