开题报告 - 南京工业大学-材料科学与工程学院

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1、南京工业大学全日制专业学位论文开题报告学号：292430111005研究生姓名：卓晓冬导师：林锦国龙涛研究方向：图像处理与模式识别论文题目：基于核特征的人脸识别算法研究学院：自动化与电气工程学院入学时间：2009年9月开题时间：2010年10月2010年10月15日18填报说明一、开题报告中必须采用计算机输入和打印。二、开题报告为A4大小，于左侧装订成册。三、开题报告要求摘要开题报告的内容应包括：1、课题的研究意义、国内外现状；2、与本课题有关的工作积累和已有的研究工作成绩；3、指出课题难点和拟解决的关键问题；

2、拟采取的研究方法、技术线路、试验方案及其可行性。4、计划进度和预期成果；四、开题报告一式二份，研究生和学院各存档一份。18一、立论依据课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的或工程应用价值在当今社会中，身份确认具有十分重要的价值。随着网络技术的发展，信息安全也显示出了前所未有的重要性。在经济、政府、安防和社会保障等领域存在巨大的应用价值，尤其是在需要对用户身份进行识别和验证的场合。当前用于个人身份鉴认的主要是ID卡（如身份证、工作证、学生证、银行卡）和密码口令。各种ID卡容易遗失、被盗窃、携带不便等缺陷，而且

3、现在的不法分子的制作假ID卡的手段越来越高明。作为另一种常见的身份鉴别形式的密码口令，则容易被遗忘和破译，尤其是人们为了便于记忆，而以自己的生日、姓名电话号码和其他各种与自己紧密相关的公开的号码为密码，其安全性存在严重的隐患。近年来，人类的生物特征越来越广泛的应用于个人的身份鉴认，相比于传统的方法安全、可靠、特征唯一、稳定性高，不易被盗窃和破解。人类固有的生物特征主要有：DNA、指纹、虹膜、语音、步态、掌纹、人脸等，基于人们对独立的个体特征的认知，结合先进的计算机技术和模式识别理论，诸如DNA识别技术、指纹识别

4、技术、人脸识别技术等纷纷发展起来。就目前的研究水平而言，DNA鉴定和指纹识别具有较高的识别率，可靠性最强但其使用的强约束条件还是限制了这两种方法的使用。人脸识别相比于其他的生物特征识别方法具有如下的强大优势：（1）无需用户过多参与，非接触式采集，无侵犯性；（2）对用户没有任何明显刺激，便于隐藏；（3）设备成本低廉，主要是采用摄像头来搜集人脸。因而人脸识别作为一种特殊的生物特征识别技术，拥有许多独特的应用环境，如罪犯搜捕、自动门禁系统、海关过境检查、信用卡确认等。人脸识别技术的研究涉及到心理物理学、神经科学、图像

5、处理、模式识别、计算机视觉、统计学和人工智能的众多学科，因而技术门槛高，具有可观的盈利前景。国外已经开发出了一些成熟的人脸识别应用系统和各种辅助系统，但由于种族差异，暂时还很难进入我国市场，而国内仅有部分产品投入市场，因而国产的人脸识别系统仍存在广阔的市场。人脸识别涉及到大量的二维图像的运算，计算复杂性高、运算量大，而且具有较强的实时性要求，而各种嵌入式芯片的发展也为人脸识别提供了硬件基础。与生活中的钥匙和密码相比，人的生物特征不易被修改、被盗或被人冒用，而且随时随地都可以使用。因此，生物识别技术有广阔的应用前

6、景，尤其是在门禁系统的应用方面。据美国权威部门经过社会调查而做出的科学估计，生物识别技术将成为未来十年中对人们生活最具影响力和最有发展前途的十大应用技术之一。尽管存在非常可靠的基于生物特征个人身份鉴别方法，例如指纹分析、视网膜或虹膜扫描等，但是这些方法都依赖于参与者的合作。相比之下，一个基于正面或侧面人脸图像分析的个人身份鉴别系统通常可以在么有参与者的合作或知情的情况下有效的工作。相对于其它种类的生物特征，人脸图像通过直接、自然的方式获取，而且采集人脸的设备相对来说也是很便宜和到处存在的。因此，人脸识别直接、友

7、好、方便、不侵犯使用者的隐私，属于非侵犯的主动识别，易于为用户所接受。人脸识别系统在设计好了之后需要进行性能评价，判断该系统和所采用的识别算法能否投入使用，可靠性有多高，稳定性是否良好。在涉及评价机制时必须要考虑以下几点：（1）要有大量的样本用于评价；（2）训练集中的人脸样本应该在统计意义上与测试样本比较接近；（3）要同时研究系统的错误接受率（Costsoferrors)和错误拒绝率（Reject-error）。人脸识别系统评价的常用指标包括以下几点：（1）系统识别率（AccuracyRequirements）

8、，即要求系统的识别率高，主要用错误接受率和错误拒绝率两个指标来衡量，并且存在以下关系：识别率=100%-错误接受率-错误拒绝率。18（2）对样本的约束（ConstraintsonSamples），在不影响识别性能的情况下，要求训练样本数尽可能少，测试样本应比实际应用场合更为复杂，同时也要考虑系统的鲁棒性。（3）速度和硬件的要求（SpeedandHardwareRequirements）