人臉識(shí)別研究的背景目的意義現(xiàn)狀以及重點(diǎn)難點(diǎn)

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

2、................................................................................21）證件驗(yàn)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀............................................................................................................................3

6、3.1 基于幾何特征的人臉識(shí)別.................................................................................................43.2 基于子空間分析的人臉識(shí)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(shí)別.............................................................................................64 人臉識(shí)別主要

9、內(nèi)容與技術(shù)困難....................................................................................................71 研究背景生物特征識(shí)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(gè)體差異性，因此是身份驗(yàn)證的理想依據(jù)。生物特征識(shí)別系統(tǒng)對(duì)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(shí)別

10、系統(tǒng)進(jìn)行身份認(rèn)證時(shí)，識(shí)別系統(tǒng)提取其特征并與數(shù)據(jù)庫(kù)中的特征模板進(jìn)行比對(duì)，以確定是否匹配，從而決定接受或拒絕該人。一般來(lái)說(shuō)，人類的身份識(shí)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(shí):包括各種密匙如（密碼、口令等）和暗號(hào)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(shí)別方法屬于傳統(tǒng)意義上的身份識(shí)別技術(shù)，有著方便、快捷的特點(diǎn)。但這些特征識(shí)別方法致命的缺點(diǎn)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(dú)特性，成為最理想的身份識(shí)別特征。相比于其他生物特征，基于人臉面部特征的識(shí)別具有主動(dòng)性、非侵犯性和用戶友好性等許多優(yōu)點(diǎn)，它是一種更方便直接、更友好、更容易被人們接受的識(shí)別方法。與此同時(shí)，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(huì)使人臉識(shí)別方法的的效果及穩(wěn)定性受到很大的影響。在過(guò)去的幾十年中，研究者們主要致力于從人臉識(shí)別算法的角度來(lái)提高生物特征識(shí)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(chǎng)所等處都裝有視頻監(jiān)視系統(tǒng)。當(dāng)出現(xiàn)異常的時(shí)候需要對(duì)采集到的圖像進(jìn)行具體分析，就要用到人臉的檢測(cè)、跟蹤和識(shí)別技術(shù)。此外，人臉識(shí)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(shí)別的研究涉及到圖像處理、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、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(shí)。對(duì)人臉識(shí)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(jià)值。由此可見(jiàn)，人臉識(shí)別技術(shù)的研究具有極大的社會(huì)意義，甚至可能形成一個(gè)巨大的、對(duì)人類生產(chǎn)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的產(chǎn)業(yè)。3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀人臉識(shí)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(shí)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(shí)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(shí)別算法； FaceIt，Viisage system，TrueFace 等人臉識(shí)別軟件。FERET 項(xiàng)目是本階段一個(gè)重要的事件，在 1994 年，1995 年和 1996 年的 3 次人臉識(shí)別評(píng)測(cè)，極大的促進(jìn)了這些算法的改進(jìn)和實(shí)用化） 。近十年以來(lái)，人臉識(shí)別已經(jīng)發(fā)展成為最熱門的生物特征識(shí)別技術(shù)（基于幾何特征的人臉識(shí)別、基于

15、子空間的人臉識(shí)別、基于彈性圖匹配的人臉識(shí)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(shí)別方法，應(yīng)用于以支持向量機(jī)為代表的統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論） 。目前，很多國(guó)家展開(kāi)了有關(guān)人臉識(shí)別的研究，主要有美國(guó)（美國(guó)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(shí)驗(yàn)室和人工智能實(shí)驗(yàn)室） 、歐洲（英國(guó)的 Surey 大學(xué)視覺(jué)語(yǔ)音和信號(hào)處理研究中心、法國(guó)的 INRIA 研究所，芬蘭的赫爾辛基大學(xué) CIS 研究所