面向金库的近红外人脸识别系统设计与实现

摘要

金库是银行存储现金的重要场所，金库的安全对银行有着举足轻重的地位。近年来，金库一直出现各种安全问题，建立现代化、信息化的金库门禁控制系统成为亟待解决的问题。随着近红外成像技术和人脸识别技术的发展，使近红外人脸识别技术应用于金库门禁成为可能。
　　人脸识别技术经过几十年的发展，已经较为成熟，但是当前大部分的应用是针对可见光的。这种应用易受到光照角度和强度的影响，识别效率会极大的下降，而且无法对照片和视频等进行鉴别，容易发生假冒真人进行识别的情况。针对可见光人脸识别的缺点，一些学者提出了近红外人脸识别。近红外人脸识别具有不受可见光影响，红外光源成像稳定等特点，即使全黑或者阳光直射也能正常工作。银行的金库门有些在室外，有些在室内，这两种环境光照变化较大，因此常规的可见光人脸识别并不适合金库的环境。所以本文选择近红外人脸识别技术来设计和实现金库系统。
　　本文的主要研究内容如下：首先分析了国内外现状和各种人脸识别算法，结合金库这一特殊领域确定了研究方向和研究内容；其次研究学习了近红外成像技术、门禁控制技术和人脸识别算法，为系统的开发做基础；再次根据金库的实际情况，对系统进行需求分析，确定系统的功能性需求和非功能性需求，并对功能需求进行模块划分；接着在需求分析的基础上，完成系统的设计与实现，包括总体设计、数据库设计、各个功能模块的设计与实现以及人脸识别算法contourlet变换和 SVM的详细实现；此外对系统的各个功能模块进行测试和分析；最后对全文进行总结，并对下一步工作进行了展望。
　　本文的主要成果如下：实现了近红外成像下的人脸识别算法，包括人脸的采集和检测、人脸图像的去噪、旋转、几何大小归一、特征值计算和特征值比对；系统的业务流程满足了系统与金库门禁控制的通信、门禁互锁和同进同出等金库业务要求；系统设置了多种安全措施保障金库的安全性，包括通信加密，硬件加密绑定，二次认证等措施；设计了人脸注册和人脸识别的两种输入方式包括刷卡和触屏，同时也设计了两种认证方式包括一对一和一对多，从而满足不同金库的个性化需求；完成了门禁控制的信息化管理，包括存储人员信息和进出金库的记录等，使管理人员更容易记录和查看历史信息。系统经过测试，能满足金库安全性需求和业务需求，达到了预期目标。

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缩略语对照表

第一章 绪论

1 .1 研究的背景和意义

1 .2 国内外现状分析

1 .3 本文的工作内容

1 .4 本文的组织结构

第二章 系统相关技术概述

2 .1 系统相关的硬件设备

2 .2 近红外成像技术

2 .3 人脸识别算法

2 .4 本章小结

第三章 系统需求分析

3 .1 总体需求分析

3 .2 功能需求分析

3 .3 非功能需求分析

3 .4 本章小结

第四章 系统的设计与实现

4 .1 系统的概要设计

4 .2 系统的数据库设计

4 .3 人脸识别算法的实现

4 .4 系统主要功能的实现

4 .5 本章小结

第五章 系统测试

5 .1 系统测试环境

5 .2 系统功能测试

5 .3 系统非功能测试

5 .4 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

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