动态人脸识别系统的设计与实现.pdf

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1、第３３卷第１０期武汉工程大学学报Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．１０２０１１年１０月Ｊ．ＷｕｈａｎＩｎｓｔ．Ｔｅｃｈ．Ｏｃｔ．２０１１文章编号：１６７４２８６９（２０１１）１００１０７０４动态人脸识别系统的设计与实现夏平平１，吕太之２（１．江苏海事职业技术学院信息工程系，江苏南京２１１１７０；２．南京理工大学计算机科学与技术学院，江苏南京２１００９４）摘要：介绍了动态人脸图像的识别问题，包括模块结构设计、系统结构设计和系统的实现等方面．首先，设计了图像采集模块，通过摄像头在ＶＣ＋＋环境下实现动态图像的采集、捕捉、存储等功能．其次，对人脸检测与识别的实现过程和算法进行了详细的阐

2、述．设计出的动态人脸识别系统时间复杂度比较低，占用较少的系统空间资源，实验结果具有很高的准确率．关键词：人脸识别；动态图形；人脸录入；特征提取中图分类号：ＴＰ３９１．４１文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－２８６９．２０１１．１０．０２５检测到的人脸图像录入到数据库，在录入的同时，０引言还要让系统管理员手工的输入人脸的身份信息，人脸识别技术近年来得到广泛关注，是属于如：姓名、年龄、地址等，在识别过程中，当这张人［１］人体生物认证技术的一种，它是通过计算机技脸被识别出来时，这些信息就会显示出来．人脸识术来识别信息，为人类提供商业和法律服务

3、．当前别就是对待识别的人脸图像进行特征提取并进行人脸识别方法有很多，如Ｆｉｓｈｅｒ线性判别（Ｆｉｓｈｅｒ识别，识别完毕后显示识别结果．本课题实现的系［２］ＬｉｎｅａｒＤｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔ，ＦＬＤ）、主成分分析方法统也包括了这两个模块，而且为了使系统更加具（ＰｒｉｎｃｉｐａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓ，ＰＣＡ）、独立成分有模块性，操作起来更加方便，在开发和设计系统分析（ＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔＣｏｍｐｏｎｅｎｔＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ时，就把人脸识别模块分解成两个模块，一个是特［３］Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ＩＣＡ）等．这些传统的特征提取和识征提取模块，它主要做

4、的就是对人脸图像进行特别方法具有识别准确率高、性能稳定等优点，但是征提取，并把这些新特征值保存到数据库中；另一也有一些缺点，诸如容易受到光照强弱、人脸姿态个被分解出来的模块是也叫人脸识别模块，这个［４］和表情等因素影响识别准确率．模块主要是做狭义的人脸识别工作，即：识别图像本系统的人脸检测算法主要是差分图的方中的人脸，并显示人脸的身份信息．法，并加以改进，改进后的算法有着计算速度快、如图１所示，这个系统还包括图像输入模块准确率高等优点，并采用Ｃ／Ｓ架构设计，前台主要和人脸检测模块．包括图像输入、人脸检测、特征提取和人脸识别模块，这些模块都是采用ＶＣ＋＋６．０来实

5、现的．后台数据库采用的是Ａｃｃｅｓｓ，里面共有三张表ＭＡＮＩＮＦＯ、ＦＡＣＥＩＮＦＯ、ＥＩＧＥＮＦＡＣＥＳ．人脸图像、身份信息和特征值等一切数据都保存在这个数据库中．以下主要从模块结构、系统结构和系统图１系统的模块图的实现三个方面来介绍本系统．Ｆｉｇ．１Ｓｙｓｔｅｍｍｏｄｕｌｅｓｄｅｓｉｇｎ图像输入模块就是对捕捉图像的外设作实时１模块结构设计数据检测，当检测到有图像的时候，就把检测到的人脸识别系统主要包括两大模块：人脸录入图像传入缓冲区，并通知人脸检测模块，让它对图模块和人脸识别模块．人脸录入模块的功能是把像进行人脸检测．人脸检测模块就是对缓冲区中收稿日期：２０

6、１１０９１９基金项目：江苏省教育厅高校科研成果产业化推进项目资助（２０１１－２８）作者简介：夏平平（１９７５），男，安徽马鞍山人，高级工程师，硕士．研究方向：计算机应用．１０８武汉工程大学学报第３３卷的图像进行人脸检测计算，来判断这幅图像中是中都有人脸，而且人脸区域是否相对稳定的，就启否有人脸，如果有人脸就定位出人脸在图像上区动后面的步骤，否则，同样什么也不做，返回系统．域的坐标．３系统的实现２系统结构设计３．１人脸检测这个系统的系统结构如图２所示．图像输入系统无论在什么状态，都是以检测人脸为前是系统启动后最先被调用的模块．因为这个系统提，也就是说，检测人脸是系

7、统计算的前提，只有处理的原图像是基于ＵＳＢ口摄像头的动态图检测到图像上的人脸，系统才进行以后的人脸录像———实时连续的多帧图像，所以系统在图像输入和识别工作．入部分使用了一个线程，这个线程的专职是检测３．１．１差分图像摄像头捕捉到的图像是动ＵＳＢ口上是否有图像传来，如果检测到有，首先把态图像，也就是每秒中连续的向计算机输入ｋ帧图像显示在界面上，然后再唤起人脸检测函数对图像（本系统ｋ＝３０）．连续的图像记录着图像上物图像进行检测．当人脸检测函数检测到人脸并定体的动态信息．这些信息可以使用图像间的减法［６］位出人脸在图像上的坐标时，就根据系统当时的运算来得到．在本系

8、统中，如果在系统开始运行