人脸识别门锁系统算法研究与实现(附件)【字数：9687】
摘 要本文是基于江苏省大学生省级重点项目“基于人脸识别的智能门锁系统设计”，在这个基础上进一步分析人脸识别算法。在进入智能化的时代，人脸识别的算法和计算机运算能力得到了很大提高。人脸识别技术的逐渐成熟。人脸检测的第一步是人脸检测，其主要问题是确认图像中是否存在人脸，若存在则进行人脸定位。人脸检测应用非常广泛，是机器学习兴起的重要实用方向。随着快速人脸识别Adaboost算法的提出，检测的正确率得到了极大的提高。我们设计了人脸识别的智能锁，该系统包括四个部分，分别是图像采集、图像预处理、人脸检测、人脸特征提取和人脸识别。系统中人脸检测采用Adaboost算法，人脸识别采用了基于PCA的特征脸识别算法。系统经过运行测试，实验结果的准确率达到了90%，证明了该系统的可靠性。
目 录
第一章 综述 1
1.1人脸识别简介 1
1.2人脸识别锁优点 1
1.3研究背景 2
1.3.1课题背景 2
1.3.2研究意义 2
1.3.3研究进展 3
第二章 系统设计 4
2.1摄像头拍摄人脸图片 4
2.2 Android端和嵌入式系统的WIFI通信 4
2.3 Android端和远端服务器的HTTP通信 4
2.4远端服务器的图片对比分析 4
第三章 人脸识别技术 6
3.1人脸图像预处理 6
3.1.1图像的灰度化 6
3.1.2图像的高斯滤波 6
3.1.3图像的二值化 7
3.2人脸检测 7
3.2.1人脸检测方法综述 7
3.2.2基于Haar特征的Adaboost级联人脸检测 7
3.3人脸识别 7
3.3.1人脸识别方法综述 7
3.3.2 PCA人脸识别 8
第四章 实验结果与分析 10
4.1开发环境 10
4.2系统软件设计 10
4.3人脸检测测试 10
4.4人脸识别测试 12
第五章 改进与总结 14
5.1问题 14 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
5.2改进 14
5.2.1图像噪声解决方案 14
5.2.2运行速度解决方案 14
5.2.3改进总结 14
结束语 15
致 谢 16
参考文献 17
附录A 18
附录B 19
第一章 综述
1.1人脸识别简介
在当今社会中，安全问题困扰着每一个人，传统的身份识别方式存在易遗忘或丢失、易伪造和易被盗、携带不方便等缺点，于是新的识别技术被应用在工程中。现代生物识别技术是一种将计算机和人体自身生物特征结合，本体特征和行为特征一同使用，来执行身份的辨别操作。现如今，主流身份鉴定方案有：眼睛构造识别（如眼球识别、眼纹识别等），步态识别，血管识别，人脸识别等。
其中，人脸识别方法指的是人脸五官和面部轮廓的分布特征的识别。与别的方法不同的是，该方法因为具备无侵犯性，便利一系列优点，用户更易于接受这种身份验证方式，而不会产生抵触心理，进而让人脸识别系统有着广泛的应用领域。
人脸识别相较于别的传统识别方法，有着简单，快速，准确的优势，技术的应用没有任何心理障碍，在市场中的发展和应用前景广泛，当前形势下，主要有三种技术的应用方向：
人脸识别监控。事先将需要重点监视的人员照片训练好识别特征，储存在数据库中。当这些重要人员出现在摄像头等监视设备拍摄的图像中，人脸识别程序会给予紧急提示。此种模式主要应用在高铁站、地铁等需要实时检测和重要安保的地点。
人脸识别检索。事先得到特定人员的照片，与事先储存好的巨大的人脸数据库进行对比，从而确认其身份。相比于传统人工对比检索，减轻了公安人员大部分的工作量，提高了查找速度，提高了办案效率。此应用方向在照片检索、身份识别项目有着很大的应用前景。主要应用在机场公众场所和通缉犯的人脸快速检索，但需要拥有大型的人脸数据库以支持人脸的识别。
身份确认。用于确认相片和现实中的人是否是同一人。此方向已经应用于各种身份认证的场所，例如门禁，金库以及需要实行实名制管理的巨额资产流通和储存的业务中。人脸识别这一技术有着独一无二的优势，如能合理利用这一技术，将会对未来身份识别以及个人财产安全的保护有着深远的意义。
1.2人脸识别锁优点
相较于传统密码锁相比，人脸识别锁具有极其优越的特点：
人脸识别更具人性化。日常生活中，一个人通常需要记住好几个密码，有些密码不是经常使用，但突然要使用时却会发现密码已经忘记了，如果将密码记于本子上又存在被他人窃取的可能，所以密码锁没有迎合人类易“健忘”这一特点，而人脸识别锁的使用时无需记忆密码，只要通过随身携带的通讯设备，扫描人脸就能开锁，可以做到随时随地开锁，且快捷方便。
人脸识别更具安全性。密码的难易程度决定了个人信息的安全程度，生活中我们常常图方便而将密码设置成一些他人易于知道的信息诸如身份证、电话号码、生日等，这人脸识别锁将“人脸”做为“钥匙”这一特点保障了密码的复杂程度，从而保障了人脸识别锁的安全性。虽然人脸识别特征数据的存储还是用数据文件为主，也就是数字或者加密数字。同样的来说，只要是计算机系统，就可能受到居心不良人员的入侵。对于此，我们可以对已存储的人脸信息进行MD5加密或是更加高安全级别的加密，这样即使他人盗窃走了走了人脸特征数据，还是对人脸识别锁束手无策。
1.3研究背景
1.3.1课题背景
人脸包含丰富个性信息，辩识的指标之一。可用在身份识别、控制访问权、企业安全、数据保护、身份档案管理、电子商务、图像监控一系列领域。由于该方案的系统能够安装在各种场合，并且可以融入环境中，难以让人发现、察觉，具备隐秘的特征。所以可以远程追踪到物体，同时鉴定出此目标的身份。基于此，人脸识别技术在国内外，均被引入到公众安防方面。
人脸识别技术是跨领域的整合，其囊括了多个领域的内容，包括图形分析、机器视觉、人工智能、生物特征识别。人脸识别技术涉及的图像越来越复杂，虽然人脸识别技术已经有了相当大的进步，但现如今依旧很难对纷乱环境的目标做到流畅的锁定、追踪及识别。由此可见，该技术在当下及未来很长一段时间内，依旧是要提出更加优秀的解决方案。
目 录
第一章 综述 1
1.1人脸识别简介 1
1.2人脸识别锁优点 1
1.3研究背景 2
1.3.1课题背景 2
1.3.2研究意义 2
1.3.3研究进展 3
第二章 系统设计 4
2.1摄像头拍摄人脸图片 4
2.2 Android端和嵌入式系统的WIFI通信 4
2.3 Android端和远端服务器的HTTP通信 4
2.4远端服务器的图片对比分析 4
第三章 人脸识别技术 6
3.1人脸图像预处理 6
3.1.1图像的灰度化 6
3.1.2图像的高斯滤波 6
3.1.3图像的二值化 7
3.2人脸检测 7
3.2.1人脸检测方法综述 7
3.2.2基于Haar特征的Adaboost级联人脸检测 7
3.3人脸识别 7
3.3.1人脸识别方法综述 7
3.3.2 PCA人脸识别 8
第四章 实验结果与分析 10
4.1开发环境 10
4.2系统软件设计 10
4.3人脸检测测试 10
4.4人脸识别测试 12
第五章 改进与总结 14
5.1问题 14 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
5.2改进 14
5.2.1图像噪声解决方案 14
5.2.2运行速度解决方案 14
5.2.3改进总结 14
结束语 15
致 谢 16
参考文献 17
附录A 18
附录B 19
第一章 综述
1.1人脸识别简介
在当今社会中，安全问题困扰着每一个人，传统的身份识别方式存在易遗忘或丢失、易伪造和易被盗、携带不方便等缺点，于是新的识别技术被应用在工程中。现代生物识别技术是一种将计算机和人体自身生物特征结合，本体特征和行为特征一同使用，来执行身份的辨别操作。现如今，主流身份鉴定方案有：眼睛构造识别（如眼球识别、眼纹识别等），步态识别，血管识别，人脸识别等。
其中，人脸识别方法指的是人脸五官和面部轮廓的分布特征的识别。与别的方法不同的是，该方法因为具备无侵犯性，便利一系列优点，用户更易于接受这种身份验证方式，而不会产生抵触心理，进而让人脸识别系统有着广泛的应用领域。
人脸识别相较于别的传统识别方法，有着简单，快速，准确的优势，技术的应用没有任何心理障碍，在市场中的发展和应用前景广泛，当前形势下，主要有三种技术的应用方向：
人脸识别监控。事先将需要重点监视的人员照片训练好识别特征，储存在数据库中。当这些重要人员出现在摄像头等监视设备拍摄的图像中，人脸识别程序会给予紧急提示。此种模式主要应用在高铁站、地铁等需要实时检测和重要安保的地点。
人脸识别检索。事先得到特定人员的照片，与事先储存好的巨大的人脸数据库进行对比，从而确认其身份。相比于传统人工对比检索，减轻了公安人员大部分的工作量，提高了查找速度，提高了办案效率。此应用方向在照片检索、身份识别项目有着很大的应用前景。主要应用在机场公众场所和通缉犯的人脸快速检索，但需要拥有大型的人脸数据库以支持人脸的识别。
身份确认。用于确认相片和现实中的人是否是同一人。此方向已经应用于各种身份认证的场所，例如门禁，金库以及需要实行实名制管理的巨额资产流通和储存的业务中。人脸识别这一技术有着独一无二的优势，如能合理利用这一技术，将会对未来身份识别以及个人财产安全的保护有着深远的意义。
1.2人脸识别锁优点
相较于传统密码锁相比，人脸识别锁具有极其优越的特点：
人脸识别更具人性化。日常生活中，一个人通常需要记住好几个密码，有些密码不是经常使用，但突然要使用时却会发现密码已经忘记了，如果将密码记于本子上又存在被他人窃取的可能，所以密码锁没有迎合人类易“健忘”这一特点，而人脸识别锁的使用时无需记忆密码，只要通过随身携带的通讯设备，扫描人脸就能开锁，可以做到随时随地开锁，且快捷方便。
人脸识别更具安全性。密码的难易程度决定了个人信息的安全程度，生活中我们常常图方便而将密码设置成一些他人易于知道的信息诸如身份证、电话号码、生日等，这人脸识别锁将“人脸”做为“钥匙”这一特点保障了密码的复杂程度，从而保障了人脸识别锁的安全性。虽然人脸识别特征数据的存储还是用数据文件为主，也就是数字或者加密数字。同样的来说，只要是计算机系统，就可能受到居心不良人员的入侵。对于此，我们可以对已存储的人脸信息进行MD5加密或是更加高安全级别的加密，这样即使他人盗窃走了走了人脸特征数据，还是对人脸识别锁束手无策。
1.3研究背景
1.3.1课题背景
人脸包含丰富个性信息，辩识的指标之一。可用在身份识别、控制访问权、企业安全、数据保护、身份档案管理、电子商务、图像监控一系列领域。由于该方案的系统能够安装在各种场合，并且可以融入环境中，难以让人发现、察觉，具备隐秘的特征。所以可以远程追踪到物体，同时鉴定出此目标的身份。基于此，人脸识别技术在国内外，均被引入到公众安防方面。
人脸识别技术是跨领域的整合，其囊括了多个领域的内容，包括图形分析、机器视觉、人工智能、生物特征识别。人脸识别技术涉及的图像越来越复杂，虽然人脸识别技术已经有了相当大的进步，但现如今依旧很难对纷乱环境的目标做到流畅的锁定、追踪及识别。由此可见，该技术在当下及未来很长一段时间内，依旧是要提出更加优秀的解决方案。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/257.html
