人臉檢測算法及其芯片實現關鍵技術研究.pdf

1、隨著目標監(jiān)控、目標跟蹤、人機交互、人流統(tǒng)計等領域的興起，人臉檢測已不僅是人臉識別前期的一個重要步驟，它開始作為一門獨立的技術受到了人們越來越廣泛的關注。從數碼相機、人機交互中的人臉定位，3G業(yè)務的圖像通信，到人物跟蹤、警戒區(qū)報警都離不開人臉檢測技術。但由于人臉檢測需要進行的計算量大，檢測速度的提高和精確度的保證成了相互矛盾的兩個方面。而很多應用中對這兩方面都是有所要求的。另外，要使人臉檢測技術能在未來發(fā)揮重要作用，真正有效應用于各種應用

2、場合，那么人臉檢測芯片的功耗、成本、可配置性都是值得研究的，這同時也是現今人臉檢測技術面臨的難題。
　　 本論文致力于研究高性能人臉檢測芯片的關鍵技術，從算法的改進、結構的設計、可配置性等多方面提出了實現高精度高速人臉檢測芯片的一些創(chuàng)新性想法。
　　 考慮到算法的有效性是高性能檢測的一個重要方面，本文對目前最為高效的基于AdaBoost的人臉檢測算法進行了深入的分析，介紹了其訓練與檢測的具體方法。并提出了方差預處理與級聯

3、結構相結合的人臉檢測算法，以及適合于硬件實現、減少圖像訪存頻率的圖像縮小法。然后對目前國際公認的五個人臉數據庫進行了總結與歸納，用各個數據庫的測試結果證明了改進后的人臉檢測算法的有效性。并對算法進行了定點化分析，選擇了合適的定點化位數。
　　 本文還從檢測速度的提高、芯片的面積消耗、功率消耗各方面綜合考慮，提出了高效的存儲方案設計、積分圖快速更新法、四級流水線處理結構，對芯片內部各模塊的劃分、各模塊的結構、它們之間的工作時序等都

4、進行了分析研究。并對設計的高性能人臉檢測芯片進行了仿真、綜合、驗證與測試。實驗結果表明，算法上的改進以及芯片的上述設計技術使得人臉檢測芯片可以達到在保證高精度高速的前提下，具有較低的功耗和面積，與性能居于國際前沿的其他人臉檢測芯片的測試結果相比，具有其優(yōu)勢。
　　 鑒于人臉檢測芯片的町配置直接影響其未來多場合應用的靈活性和開發(fā)成本，本文又提出了多模式可調人臉檢測的概念。從人臉檢測四個關鍵因子著手，分析其對檢測性能的具體影響。并使