人臉識別研究的背景目的意義現(xiàn)狀以及重點難點

1、人臉識別研究的背景目的意義現(xiàn)狀以及重點難點1 研究背景........................................................................................................................................12 研究目的意義................................................

2、................................................................................21）證件驗證..............................................................................................................................22）刑偵破案

3、..............................................................................................................................23）入口控制.......................................................................................

4、.......................................24）信息安全..............................................................................................................................25）視頻監(jiān)控.........................................

5、.....................................................................................33 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀............................................................................................................................3

6、3.1 基于幾何特征的人臉識別.................................................................................................43.2 基于子空間分析的人臉識別...........................................................................................

7、..41）主元分析（PCA）方法..............................................................................................42）線性鑒別分析（LDA）方法 .....................................................................................53）保局投影（

8、LPP）方法...............................................................................................63.3 基于彈性圖匹配的人臉識別.............................................................................................64 人臉識別主要

9、內(nèi)容與技術(shù)困難....................................................................................................71 研究背景生物特征識別技術(shù)是利用人體生物特征進(jìn)行身份認(rèn)證的一種技術(shù)。生物特征是人的內(nèi)在屬性，具有很強(qiáng)的自身穩(wěn)定性和個體差異性，因此是身份驗證的理想依據(jù)。生物特征識別系統(tǒng)對生物特征進(jìn)行特征提取并組成特征模板，當(dāng)人們應(yīng)用該識別

10、系統(tǒng)進(jìn)行身份認(rèn)證時，識別系統(tǒng)提取其特征并與數(shù)據(jù)庫中的特征模板進(jìn)行比對，以確定是否匹配，從而決定接受或拒絕該人。一般來說，人類的身份識別方式分為三類:1）特征物品:包括各種證件，如身份證、學(xué)生證和護(hù)照等;2）特殊知識:包括各種密匙如（密碼、口令等）和暗號等;3）人類生物特征:包括各種人類的生理和行為特征，如人臉、指紋、掌紋、虹膜、聲音等。前兩類特征識別方法屬于傳統(tǒng)意義上的身份識別技術(shù)，有著方便、快捷的特點。但這些特征識別方法致命的缺點是安

11、全性差、易偽造竊取。相比較而言，人體生物特征由于其穩(wěn)定性和獨特性，成為最理想的身份識別特征。相比于其他生物特征，基于人臉面部特征的識別具有主動性、非侵犯性和用戶友好性等許多優(yōu)點，它是一種更方便直接、更友好、更容易被人們接受的識別方法。與此同時，人臉自身存在著諸如表情、姿態(tài)、光照強(qiáng)度變化以及飾物影響等，都會使人臉識別方法的的效果及穩(wěn)定性受到很大的影響。在過去的幾十年中，研究者們主要致力于從人臉識別算法的角度來提高生物特征識別的精度。系統(tǒng)更

12、加安全可靠。5）視頻監(jiān)控 ）視頻監(jiān)控在許多銀行、公司、公共場所等處都裝有視頻監(jiān)視系統(tǒng)。當(dāng)出現(xiàn)異常的時候需要對采集到的圖像進(jìn)行具體分析，就要用到人臉的檢測、跟蹤和識別技術(shù)。此外，人臉識別技術(shù)在醫(yī)學(xué)、通道控制和小區(qū)、人機(jī)交互等領(lǐng)域也具有廣闊的應(yīng)用前景。在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域，人臉識別的研究涉及到圖像處理、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)視覺、人工智能、生理學(xué)、心理學(xué)及認(rèn)知科學(xué)等多方面的知識。對人臉識別的深入研究不僅可以促進(jìn)這些基礎(chǔ)研究的發(fā)展與交叉，而且有

13、助于新的研究方向的產(chǎn)生，具有重要的學(xué)術(shù)價值。由此可見，人臉識別技術(shù)的研究具有極大的社會意義，甚至可能形成一個巨大的、對人類生產(chǎn)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的產(chǎn)業(yè)。3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀人臉識別技術(shù)誕生于二十世界六十年代，但主要局限于收集和分析人臉面部特征（雙眼距離，臉頰寬度等） 。七十至八十年代，有了進(jìn)一步研究。但都是基于小型的圖像樣本集（人臉的唯一性、嬰兒感知人臉、識別倒轉(zhuǎn)人臉圖像、人腦在人臉感知中的作用） 。進(jìn)入九十年代后，人臉識別得到了巨大的發(fā)展

14、（特征臉（Eigenfaces） 、Fisher 臉（Fisherfaces）[5]以及彈性圖匹配（EGM）等人臉識別算法； FaceIt，Viisage system，TrueFace 等人臉識別軟件。FERET 項目是本階段一個重要的事件，在 1994 年，1995 年和 1996 年的 3 次人臉識別評測，極大的促進(jìn)了這些算法的改進(jìn)和實用化） 。近十年以來，人臉識別已經(jīng)發(fā)展成為最熱門的生物特征識別技術(shù)（基于幾何特征的人臉識別、基于

15、子空間的人臉識別、基于彈性圖匹配的人臉識別；Geroghiades 等人提出的基于光照錐模型的多姿態(tài)、多光照條件人臉識別方法，應(yīng)用于以支持向量機(jī)為代表的統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論） 。目前，很多國家展開了有關(guān)人臉識別的研究，主要有美國（美國的卡耐基梅隆大學(xué)（CMU）機(jī)器人研究所、麻省理工學(xué)院（MIT）媒體實驗室和人工智能實驗室） 、歐洲（英國的 Surey 大學(xué)視覺語音和信號處理研究中心、法國的 INRIA 研究所，芬蘭的赫爾辛基大學(xué) CIS 研究所