毕业设计用matlab仿真.pdf

毕业设计用matlab仿真

篇一：【毕业论文】基于matlab的人脸识别系统设计与仿

真

基于matlab的人脸识别系统设计与仿真

第一章绪论

本章提出了本文的研究背景及应用前景。首先阐述了人

脸图像识别意义；然后介绍了人脸图像识别研究中存在的问

题；接着介绍了自动人脸识别系统的一般框架构成；最后简

要地介绍了本文的主要工作和章节结构。

1.1研究背景

自70年代以来.随着人工智能技术的兴起.以及人类视

觉研究的进展.人们逐渐对人脸图像的机器识别投入很大的

热情，并形成了一个人脸图像识别研究领域，.这一领域除

了它的重大理论价值外，也极具实用价值。

在进行人工智能的研究中，人们一直想做的事情就是让

机器具有像人类一样的思考能力，以及识别事物、处理事物

的能力，因此从解剖学、心理学、行为感知学等各个角度来

探求人类的思维机制、以及感知事物、处理事物的机制，并

努力将这些机制用于实践，如各种智能机器人的研制。人脸

图像的机器识别研究就是在这种背景下兴起的，因为人们发

现许多对于人类而言可以轻易做到的事情，而让机器来实现

却很难，如人脸图像的识别，语音识别，自然语言理解等。

如果能够开发出具有像人类一样的机器识别机制，就能够逐

步地了解人

类是如何存储信息，并进行处理的，从而最终了解人类

的思维机制。

同时，进行人脸图像识别研究也具有很大的使用价依。

如同人的指纹一样，人脸也具有唯一性，也可用来鉴别一个

人的身份。现在己有实用的计算机自动指纹识别系统面世，

并在安检等部门得到应用，但还没有通用成熟的人脸自动识

别系统出现。人脸图像的自动识别系统较之指纹识别系统、

DNA鉴定等更具方便性，因为它取样方便，可以不接触目标

就进行识别，从而开发研究的实际意义更大。并且与指纹图

像不同的是，人脸图像受很多因素的干扰:人脸表情的多样

性;以及外在的成像过程中的光照，图像尺寸，旋转，姿势

变化等。使得同一个人，在不同的环境下拍摄所得到的人脸

图像不同，有时更会有很大的差别，给识别带来很大难度。

因此在各种干扰条件下实现人脸图像的识别，也就更具有挑

战性。

国外对于人脸图像识别的研究较早，现己有实用系统面

世，只是对于成像条件要求较苛刻，应用范围也就较窄，国

内也有许多科研机构从事这方而的研究，并己取得许多成

果。

1.2人脸图像识别的应用前景

人脸图像识别除了具有重大的理论价值以及极富挑战

性外，还其有许多潜在的应用前景，利用人脸图像来进行身

份验证，可以不与目标相接触就取得样本图像，而其它的身

份验证手段，如指纹、眼睛虹膜等必须通过与目标接触或相

当接近来取得样木，在某些场合，这些识别手段就会有不便

之处。

就从目前和将来来看，可以预测到人脸图像识别将具有

广阔的应用前景，如表1-1中所列举就是其中已经实现或逐

步完善的应用。

表1-1人脸识别的应用

1.3本文研究的问题

本文介绍了人脸图像识别中所应用MATLAB对图像进行

预处理，应用该工具箱对图像进行经典图像处理,通过实例

来应用matlab图像处理功能，对某一特定的人脸图像处理，

进而应用到人脸识别系

统。本文在总结分析人脸识别系统中几种常用的图像预

处理方法基础上，利用MATLAB实现了一个集多种预处理方

法于一体的通用的人脸图像预处理仿真系统，将该系统作为

图像预处理模块可嵌入在人脸识别系统中，并利用灰度图像

的直方图比对来实现人脸图像的识别判定。

其中涉及到图像的选取，脸部定位，特征提取，图像处

理和识别几个过程。

1.4识别系统构成

人类似乎具有“与生俱来”的人脸识别能力，赋予计算

机同样的能力是人类的梦想之一，这就是所谓的“人脸识别”

系统。假设我们把照相机、摄像头、扫描仪等看作计算机的

“眼睛”，数字图像可以看作计算机观察到的“影像”，那

么AFR赋予计算机根据其所“看到”的人脸图片来判断人物

身份的能力。

广义的讲，自动人脸识别系统具有如图1.1所示的一般

框架并完成相应功能的任务。

图1.1人脸识别系统一般框架

人脸图像的获取