非约束环境下人脸识别关键技术的研究与应用

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1、2011年4月Candidate：LIOuanbinApril，2011lr嗑呷【¨■置●，■，一14量■-■r曼，．1J矿华东师范大学学位论文原创性声明郑重声明：本人呈交的学位论文l：非约束环境下人脸识别关键技术的研究与应用》，是在华东师范大学攻读硕士／博士4(请勾选)学位期间，在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。一作者签名：嗍测钉月岁华东师范大学学位论文著作权使用声明《非约束环境下人脸识别关键技术的

2、研究与应用》系本人在华东师范大学攻读学位期间在导师指导下完成的硕士／博士√(请勾选)学位论文，本论文的研究成果归华东师范大学所有。本人同意华东师范大学根据相关规定保留和使用此学位论文，并向主管部门和相关机构如国家图书馆、中信所和“知网”送交学位论文的印刷版和电子版；允许学位论文进入华东师范大学图书馆及数据库被查阅、借阅；同意学校将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于(请勾选)()1．经华东师范大学相关部门审查核定的“内部”或“涉密一学位论文·，于年

3、月日解密，解密后适用上述授权。(√)2．不保密，适用上述授权。导师签名本人签。。涉密，学位论文应是已经华耥范大学学位评定委熹别三毖恐是过的学位论文(需附获批的《华东师范大学研究生申请学位论文“涉密”审批表》方为有效)，未经上述部门审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权)．奎全攫博士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称单位备注中科院上海技薛永祺(院士)研究员主席术物理研究所郭其一教授同济大学金荣洪教授上海交通大学郑正奇教授华东师范大学李明．教授华东师范大学摘要自动人脸识别的研究具有重要的理论价值和广阔的应用前景。自本

4、世纪以来，相关技术已经取得了长足的进步，在约束环境下已经取得了满意的识别效果，一些商用系统也已经开始在某些领域得到一定的应用。但实践表明，非约束环境下自动人脸识别系统的广泛应用，还面临很多需要解决的技术难题，本文对其中涉及到的部分关键问题进行了相关研究。论文的主要研究成果总结如下：一、全面综述了人脸检测和人脸识别技术的研究历史和现状本文将现有的人脸检测方法分为基于知识、基于统计和基于肤色模型三类进行了综述，全面介绍了该方向的最新研究成果，并将人脸识别分成三个阶段进行了综述，对各个阶段代表性的算法进行了分析，对人脸识别国内外的研究现状和研究机构(团队)进行了全

5、面的介绍。同时，对人脸识别相关的重要资源进行归纳整理，对重要的公共人脸库和人脸识别领域重要的国际会议和期刊进行了分类，并对推动人脸识别技术发展产生重要影响的相关测试进行了概括性介绍，最后结合测试的结论分析了当前自动人脸识别技术在应用上所面I临的关键技术难题。二、研究了非约束环境下的人脸检测问题一1．提出了一种光照鲁棒的肤色模型构建方法该方法提取复杂光照下肤色样本的YCbCr特征值进行训练，得到光照鲁棒的肤色模型。实验结果表明，该模型在检测各种复杂光照的彩色人脸肤色区域时均表现出良好的性能，配合4．连通区域筛选和肤色区域还原技术，能够实现准确的肤色区域检测和定

6、位。一2．提出了基于SMQT+SNoW+SVM的复杂光照人脸检测方法为了解决SMQT+SNoW人脸检测方法在检测复杂背景和复杂光照的人脸时存在的误检率高、检测时间过长的问题，本文引入了肤色预检和支持向量机分类策略，提出了基于SMQT+SNoW+SVM的人脸检测方法，该方法首先利用肤色模型对彩色图像进行人脸候选区域的分割，然后利用SMQT方法计算相应区块的特征，最后利用SNoW+SVM的方法实现了快速准确的人脸检测。针对1000张复杂光照图像人脸检测的实验结果表明，该方法在速度和准确率上都取得了良好的表现，误检率也下降到了可以接受的水平，满足了系统的实时运行需

7、求。3．提出了基于FloatBoost的复杂光照多姿态人脸检测方法该方法首先利用光照鲁棒的肤色模型进行肤色分割，进而搜索可能的人脸区域，然后在人脸特征定位的基础上，确定候选人脸的特征块，并将这些候选区域利用FloatBoost进行分类，最终实现了快速准确的多姿态人脸检测。与其他已有算法的对比实验表明，所提方法不仅明显提高了复杂光照下多姿态人脸的正确检一华东师范大学博士学位论文测率，缩短了检测时间，而且将可检测人脸姿态的范围扩大到【-90，+90】。同时，提出的特征搜索策略明显改善了最终检测出的人脸区域的分割效果，为后期人脸识别提供了更准确的人脸特征信息。三、

8、研究了非约束环境下的人脸识别问题1．提出了基于统一模