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1、第9卷第20期2009年10月科学技术与工程Vol9No20Oct.200916711819(2009)20622404ScienceTechnologyandEngineering2009SciTechEngng基于MATLAB7.0的人脸识别仿真系统研究王敏段黎明朱国涛李文辉(解放军理工大学气象学院,南京211101)摘要在MatLab7.0环境下,开发一个自动人脸识别仿真系统。详细阐述了开发该系统所采用的主要技术和实现过程,并用采集的普通人脸面相做实验,实验结果表明,该仿真
2、系统可行实用。关键词人脸识别MATLAB7.0奇异值分解中图法分类号TP391.41;文献标志码A计算机人脸识别技术是利用计算机分析人脸建立了一个小型的应用于实验室的人脸图像自动图像,进而从中提取出有效的识别信息,用来辨识别门禁系统,下面介绍该系统的组成及实现过程。认!身份的一门技术。人脸识别技术应用广泛,可1.1系统的基本框架用于安全验证系统、医学、档案管理、银行和海关的人脸识别门禁系统的工作过程如图2所示。首[1]监控系统及自动门禁系统等。因其巨大的应用先建立一个人脸图像数据库,通过肤色检测算法对前景,以
3、及其无可比拟的优越性,人脸识别越来越人脸图像去除背景取出人脸部分并进行预处理(包成为当前模式识别和人工智能领域的一个热点。括小波变换),提取特征,并训练BP神经网络。训一般一个人脸自动识别系统主要包括以下三个技练好的人工神经网络即为人脸分类器。将待识别术环节:人脸检测、特征提取、人脸识别。如图1人脸图像从人脸图库中取出,同样需经过肤色检所示。测、图像预处理、特征提取,送到人脸图像分类器中识别,人脸图像分类器输出的结果就是人脸识别的结果。具体的工作流程如图3所示。图1人脸识别的过程图2人脸识别系统框架图1.2人脸数据库的建立1系统
4、实现本实验使用图像是在室内正常光照条件下以墙壁为背景使用数码相机进行拍摄的,拍摄过程中[2]本文基于上述过程在MATLAB环境下研究要求人脸与相机的距离变化不宜太大,人脸相对相机的方向可有轻微的转动,拍摄的角度尽量接近正2009年7月6日收到面,人脸的表情基本保持自然状态,并且拍摄的图第一作者简介:王敏(1983),女,汉族,陕西咸阳人,助教,硕士,像中至多存在一张人脸。研究方向:信号处理、模式识别。Emai:lyu0801@163.com。实验中我们按照上述要求拍摄了实验室8人的20期王敏,等:基于MATLAB7.0的人脸识别
5、仿真系统研究6225图5预处理后的标准图像1.3系统软硬件平台系统硬件环境为Intel(R)Pentium(R),1.80GHz,1024MB内存。系统的软件环境为MATLAB7.0.1(R14),操作系统为MicrosoftWindowsXPsp2,全部程序在MATLAB环境下实现。图3人脸识别系统流程图1.4系统执行界面图形用户界面(GraphicalUserInterfaces,[3]160幅正面人脸图像,每人20幅260∀340的彩色GUI)是包括窗口、图标、菜单、工具条等对象(Ob照片(前10幅用来训练,后10幅用
6、来识别),如图4jects)的用户界面,它支持可视化编程。用户通过一所示部分图像,这些图像用于分类器的设计。摄取定的方法(如鼠标或键盘)选择、激活这些图形对的图像按照彩色JPG文件格式存放。对摄取的每象,使计算机产生某种动作或变化,比如实现计算、幅人脸图像按照肤色检测算法检测出脸部图像,再绘图等。利用上述对象,就可以设计出一个界面良通过旋转校正以及尺寸和灰度的归一化、小波变换好,操作简便,功能强大的图形用户界面。等预处理,最终得到40∀40大小的灰度图像,组成图形用户界面的设计一般包括:人脸特征库(如图5所示)。(1)布置GUI:GUI
7、设计窗口中,按照图形用户界面示意图放置所需的控件、坐标轴;(2)编写GUI程序:编写控件的回调函数(M文件)。如果需要用到菜单,再将所需菜单加到图形用户界面的适当位置;(3)菜单编写回调函数(M文件)。人脸识别仿真门禁系统程序运行主界面。见图6。图4人脸图像数据库每部分的具体说明如下:6226科学技术与工程9卷副图片取16个奇异值特征向量。1.5系统软件实现介绍本软件都是在MATLAB7.0环境下实现,文档结构如图7所示。在本系统中,已事先保存有一个完整的实验室人脸数据库的标准化的纯脸图像特征数据人脸数据库.xls!,该
8、标准化的纯脸图像的生成办法用的是以列向量的形式按顺序存放着实验室人脸数据库对应的纯脸图像特征值。图7文档结构图2总结本文针对当今社会研究热点生物特征识别技术作了一定的研究,基于人脸识别三个主要环节采用相
