受电磁干扰的人脸图像检测与识别方法研究

摘要

人脸检测与识别的研究因其在身份验证、罪犯识别、视频会议、智能监控等很多方面的广阔应用前景而成为当前图像处理与模式识别领域的一个重要研究课题。本文主要研究受电磁干扰的人脸图像检测与识别方法。 本文介绍了人脸检测与识别技术研究的背景和现状，对目前常用的一些人脸检测与识别算法进行了总结，指出了受电磁干扰的人脸图像检测与识别的特殊性。 首先阐述了电磁干扰理论，介绍了电磁干扰来源，电磁干扰危害和电磁干扰形成的必备条件，并分析了电磁干扰源的种类和特性，详细研究了辐射干扰和传导干扰的分析方法。 其次分析了电磁干扰图像的产生，并建立了电磁干扰图像的噪声模型，研究了小波的理论，分析了小波的特点、性质，在此基础上研究了小波变换在电磁干扰图像去噪中的应用，并进行了实验分析。 在去噪后的图像基础上进行人脸检测，提出了基于小波和模板的人脸检测算法，首先对图像进行小波变换，取其低频子图系数后设置阈值，生成若干个二值化的候选区域，对模板进行旋转伸缩变换，再与原图候选区域进行匹配。该方法能在复杂背景下快速的检测人脸，并且不受人脸旋转角度的影响。 在人脸识别部分，本文在原有的特征脸方法基础上进行了改进，针对特征脸方法只能识别标准正面人脸的局限性，设计了前端处理模块，利用ORL人脸库和自建人脸库进行仿真实验，实验结果表明，本识别系统误识率低，具有实用性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究的目的和意义

1.2人脸检测与识别概述

1.3人脸检测与识别的研究现状

1.3.1人脸检测的研究现状

1.3.2人脸识别的研究现状

1.4受电磁干扰的人脸图像检测的特殊性

1.5本论文的主要内容

第2章电磁干扰基础

2.1电磁干扰概述

2.2电磁干扰形成的必备条件

2.3常见的电磁干扰源及特性

2.3.1自然界存在的电磁干扰源

2.3.2人为的电磁干扰源

2.4电磁干扰作用途径及分析方法

2.4.1辐射干扰

2.4.2传导干扰

2.5本章小结

第3章受电磁干扰的人脸图像预处理

3.1电磁干扰图像的产生

3.2电磁干扰图像的噪声模型

3.2.1图像噪声的特性分类

3.2.2电磁干扰图像的噪声模型确定

3.3.小波变换基本理论

3.3.1连续小波变换

3.3.2离散小波变换

3.3.3小波多分辨率分析

3.3.4图像的小波变换

3.3.5小波基的选取

3.4小波变换在电磁干扰图像去噪中的应用

3.5实验结果分析

3.6本章小结

第4章基于小波和模板的人脸检测

4.1人脸检测算法流程图

4.2人脸检测算法分析

4.2.1小波变换后取低频子图系数

4.2.2二值化

4.2.3膨胀与腐蚀

4.2.4区域填充

4.2.5连通区域标记

4.2.6模板的生成

4.2.7模板匹配算法的实现

4.3实验结果分析

4.3.1小波变换后阈值选取

4.3.2开运算分析

4.3.3实验结果分析

4.4本章小结

第5章基于特征脸的人脸识别

5.1特征脸方法

5.1.1求特征向量

5.1.2特征向量的选取

5.1.3求特征脸

5.1.4距离准则的选取

5.1.5识别图像

5.1.6特征脸识别人脸的局限性

5.2待识别图像前端处理

5.3人脸识别的过程

5.4实验结果分析

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢