人臉識別調研報告

　　在人們越來越注重自身素養(yǎng)的今天，報告的用途越來越大，我們在寫報告的時候要注意涵蓋報告的基本要素。那么你真正懂得怎么寫好報告嗎？下面是小編精心整理的人臉識別調研報告，歡迎大家分享。

　　一、概述

　　生物特征識別技術包括人臉識別、指紋識別、語音識別、表情分析及理解、虹膜識別等 人臉識別的實質就是借助計算機工具來分析人臉面部圖像，采用不同的特征表示方法提取有效地人臉特征，是可用來辨識身份的一門自動處理技術，常見重要應用案例包括銀行和軍事重地的自動門禁系統(tǒng)、智能人臉監(jiān)控系統(tǒng)、用于公共交通體系中安檢系統(tǒng)的嫌疑人自動識別系統(tǒng)、網(wǎng)絡服務中的在線驗證系統(tǒng)等。 產生不同個體較大差異性的內在因素主要有種族、性別、年齡、心理等。外在因素主要有光照變化、角度偏轉、姿態(tài)、噪聲千擾、遮擋、以及化妝遮擋物等。 18世紀,就有一篇依據(jù)人臉特征信息進行身份鑒別的文章發(fā)表在《Nature》上,開啟了近代最早的人臉識別研宄，最早的自動人臉識別系統(tǒng)是由Chan和Bledsoe創(chuàng)于1965年 人臉識別包括四個主要步驟：圖像預處理、人臉檢測、面部特征提取和分類識別。

　　二、研究領域

　　1、身份驗證領域：通過人臉識別技術來判斷和鑒別當前用戶是否合法或者具備相應的功能權限，例如2021年北京奧運所采用的人臉識別系統(tǒng)。

　　2、智能視頻監(jiān)控領域，例如車站安裝智能監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)中加入了人臉識別技術以捕捉人群中的可疑罪犯。

　　3、人機交互領，例如人臉面部為視覺系統(tǒng)提供了最為主要的特征信息。

　　三、人臉識別方法及其算法

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　　可以分為：基于幾何特征的人臉識別、基于彈性圖匹配的人臉識別、基于子空間分析的人臉識別、基于神經網(wǎng)絡的人臉識別、基于隱馬爾可夫模型等。

　　經典的特征臉“Eigenface”就是該時期由麻省理工學院的M.Turk和A.Pentlaiid提出的，采用PCA變換對原始圖像進行降維處理,然后再進行分類識別。

　　P.Belhumeur等提出的Fisherfaces人臉也被廣泛應用在人臉識別中。

　　90年代中后期,出現(xiàn)了一種基于動態(tài)連接結構(Dynamic Link Architecture)的彈性圖匹配(Elastic GraphMatching)識別方法。 90年代末支持向量機被

　　應用到人臉識別技術中。

　　（二）流行算法

　　主要分為：等距離映射_(Isometrical Mapping,簡稱 ISOMAP)、局部線性嵌入(Locally LinearEmbedding,簡稱LLE、拉普拉斯算子特征映射(Laplacian Eigenmaps)、拉普拉斯臉(Laplacianface)方法�；�于拉普拉斯Belkin M等提出局部投影(LPP)方法。 近期算法包括：

　　基于稀疏表示的人臉識別方法

　　(Sparserepresentation recognition, SRC) 針對此識別方法還出現(xiàn)了較多的改進模型,典型的有

　　基于Gabor的稀疏表示 基于Metaface的稀疏表示等

　�。ㄈ�）難點

　　1、人臉圖像的成像條件包括較大的隨機性：光照變化、姿態(tài)變換、表情變化、發(fā) 型改變、化妝、以及遮擋等復雜條件

　　2、人臉面部圖像的復雜的三維結構屬性：包括線性結構和非線性結構

　　3、人臉圖像數(shù)據(jù)的維數(shù)問題

　　4、不同個體間的面部特征的差異性

　　四、人臉特征提取研究

　�。ㄒ唬┤四樚卣魈崛『妥R別算法分類

　　基于統(tǒng)計方法 基于幾何方法

　　（二）具體實現(xiàn)

　　主成分分析(principal component analysis, PCA)是一種典型的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)降維方法

　　Sirovich和Kirby首先研究人臉降維過程，采用基于鏡像臉的技術

　　M.Turk_提出了基于PCA表示的特征臉的概念

　　Fisher線性判別方法也是人工智能和模式識別領域中的重要方法之一

　　Foley和Sammon提出了基于Sammon最佳鑒別平面的技術

　　Duchene和Leclercq提 出了針對多類問題的Foley-Sammon最佳鑒別矢

　　量集的求解公式

　　Turk和Pentland提出了基于特征臉的特征提取方法 Kittler又提出了基于Fisher鑒別準則的提取面部特征方法 Hong和Yang提出了采用SVD進行特征提取方法

　　Cheng等改進并提出了一種新的相似性鑒別準則

　　Liu等提出了基于最佳鑒別廣義平面和最佳鑒別廣義矢量集的一系列特征提取方法

　　郭等在此基礎上提出了改進的最佳鑒別矢量方法

　　吳等又改進了廣義最佳鑒別矢量方法

　　基于模型的特征提取方法

　　Ka等首次提出了主動輪廊線模型(Active Contour Model,ACM), ACM也被稱為Snake模型

　　Lee等提出了一種改進Snake模型的方法,改進方法是由正面和側面結構化特征來對面部進行特征點定位

　　基于統(tǒng)計參數(shù)化模型的主動形狀模型(Active Shape Model, ASM) 優(yōu)

　　勢在于它不僅能有效地定位和提取目標物體的外部輪廓信息,而且能提取目標物體的內部輪廓和形狀特征

　　Cootes等在ASM基礎上提出了主動表觀模型 (Active

　　AppearanceModel,AAM)

　　（三）需要解決的問題

　　1、根據(jù)奇異值分解原理可以得到人臉圖像的奇異值向量所在的基空間(矩陣)是由 人臉圖像本身決定的。

　　2、當光照、姿態(tài)、表情變化以及遮擋等復雜條件下,人臉的表象會產生較大變化, 從而造成人臉識別系統(tǒng)的性能下降。

　　3、需要構造一種能有效描述目標紋理特性的局部紋理輪廓模型,進一步提高模型的 特征點定位精度。

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