遠距離人臉識別關鍵技術研究.pdf

1、人臉識別技術是一種基于人臉特征信息實現(xiàn)身份識別的生物識別技術，近年來受到大量關注，是非常熱門的研究方向。目前近距離人臉識別已經(jīng)發(fā)展相對成熟，許多理論方法和實際系統(tǒng)設備都日趨完善。但隨著當前公共安全形勢的日益嚴峻，現(xiàn)有的人臉識別系統(tǒng)由于受到圖像質(zhì)量，環(huán)境變化和實驗對象不可控等因素的影響，大多無法滿足遠距離識別的要求，傳統(tǒng)的人臉識別方法遇到了多個理論和技術瓶頸，結(jié)合現(xiàn)實中的監(jiān)控應用場景和公共安全維護的需求，積極開展遠距離人臉識別理論方法和系

2、統(tǒng)技術的研究具有非常深遠的意義。
　　本文以遠距離人臉識別為背景，深入分析人臉在隨距離增加的過程中所受到距離、環(huán)境和光照等因素制約，確定遠距離人臉識別中兩個主要的關鍵步驟進行研究：特征提取與圖像預處理，結(jié)合現(xiàn)在更先進的技術手段，探索更加高效的遠距離人臉識別算法。本文的主要貢獻如下：
　　1.深入研究并介紹了傳統(tǒng)的人臉識別技術的整體流程框架，以及其中每個步驟所包含的基本原理及其實現(xiàn)方法，如人臉檢測、圖像預處理、人臉配準、特征提

3、取以及人臉匹配，并選取其中最適合本課題的技術方案與本文所提出的算法相結(jié)合，建立一套比較完整的遠距離人臉識別系統(tǒng)，通過實驗驗證取得了較好的效果。
　　2.提出了一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的穩(wěn)健特征提取。遠距離人臉成像存在的分辨率降低問題，使得大部分在人臉識別系統(tǒng)中傳統(tǒng)的有效特征和處理方法對遠距離人臉識別中的低分辨率人臉圖像處理變得失效。本文結(jié)合前沿的深度學習方法，采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡提取穩(wěn)健的人臉圖像特征，再結(jié)合SVM分類器對樣本進行識別，取

4、得了很好的實驗效果。
　　3.結(jié)合Retinex圖像增強算法與引導濾波對圖像進行預處理。分析室外遠距離人臉圖像嚴重退化的成因，環(huán)境中霧、霾使得圖像顏色偏灰白色，清晰度變差，對比度降低，顯著特征難以辨認，采用Retinex圖像增強算法可顯著改善，其中改進的帶色彩恢復的多尺度Retinex（MSRCR）算法效果最佳。而圖像中仍然存在的噪聲影響，則采用引導濾波的方法來進行改善。將這兩個方法相結(jié)合對圖像進行預處理，可以在增強圖像質(zhì)量的同時