图像边缘检测及其在人脸识别中的应用【字数：12440】

图像边缘检测及其在人脸识别中的应用[160515211379187x]

摘 要随着人工智能的快速发展，人们的身份识别越来越走进生活当中。因为每一个人的脸部特征都是不同的，即使是双胞胎，也会有很多更细致的特征。在刑侦的方面如视频监控可以快速对人脸定位进行身份判别，是否是罪犯等。在支付方面如人脸支付，人脸门禁系统等等。因此，为了让我们的工作和生活更加的放心，更加的安心，使我们的生活环境更加的舒心，人脸识别技术准确性能越来越重要。本文在了解边缘检测算法的基础上提出了一种通用的人脸图像识别方法。主要步骤包括图像预处理、定位、特征提取、分类、识别等，并且设计了人脸识别GUI系统。最后利用MATLAB软件进行仿真验证，结果表明本文设计人脸识别方法识别率较高。
目 录
第1章 绪论 1
1.1研究背景与意义 1
1.2研究现状 1
1.3本文研究内容 3
1.4 本章小结 4
第2章 人脸图像预处理 5
2.1 方案设计 5
2.2 图像概念[7] 5
2.3 图像灰度化 6
2.4 图像二值化 7
2.5 传统图像边缘检测算法 8
2.5.1 Sobel边缘算子 8
2.5.2 Prewitt边缘算子 9
2.5.3 Roberts边缘算子 10
2.5.4 Canny边缘算子 11
2.6 基于小波变换的图像边缘检测 14
2.7 本章小结 18
第3章 人脸检测定位方法及MATLAB实现 19
3.1 人脸检测定位方法 19
3.2 人脸检测定位方法的MATLAB实现 20
3.3本章小节 21
第4章 基于HOG人脸识别 22
4.1 HOG特征提取 22
4.2 人脸图像HOG特征提取的matlab实现 23
4.3 人脸分类识别算法 24
4.4 本章小结 25
第5章 基于matlab人脸识别的实现 27
5.1基于matlab图像处理优点 27 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@ 

5.2 人脸识别GUI设计 27
5.3 人脸识别的仿真实验 28
5.4实验结果 31
5.5 本章小结 32
第6章 结论 33
6.1 总结与展望 33
6.2对环境和社会可持续性发展的影响 33
参考文献 35
谢 辞 36
附录 37
第1章 绪论
1.1研究背景与意义
生物识别是根据生物学科和计算机学科等等有关联的学科结合在一起研究出来的现代技术方法。现今的生活节奏变得越来越快，利用有效的技术手段使我们的生活也变得越来越方便了，而生物识别技术也在其中，使我们生活的脚步加快了。快节奏的生活虽然带来了更快速的生活方式，使我们的信息量不断的增加，但是也随之带来很多问题。根据对生活周圈的人们进行调查，不难发现一些问题。例如安全问题，是我们最关心的普遍存在的问题。因此，为了是我们的工作和生活更加的放心，更加的安心，使我们的生活环境更加的舒心，生物识别技术则使用的范围应变得更加的广泛。这样，才能提高我们的生活环境安全度，对人类的身心都起到重大作用。故我们要深入研究生物识别技术，加快研究的进程。
当今生物识别技术中有专门研究一种既对人们比较方便且舒心的安全系统。这种生物识别系统是自动化的智能化的。这一类的技术大大的提高了人们的工作效率，并且在根本上代替了原始的身份识别的方法。人脸识别技术通过人类的脸上的器官譬如眼睛、鼻子、嘴巴、眉毛等的相互位置关系来判断出是否是本人。在生物识别技术的发展路途及研究速度上看，不难得出，现今社会对生物识别技术的认可及使用是在不断的扩大范围，并且对人脸识别技术所要的需求量与日俱增。因此，人脸的识别技术是一个具有高效的工作能力和管理能力的助手。日后，人脸识别技术必定存在使用普遍性，范围广泛性。
1.2研究现状
二十世纪末的时候，由于人工智能和计算机的发展突飞猛进，迅速，日新月异。各国对于车牌识别的研究有了更大的进步，积极深入的研究。但是由于当时的技术并没有现在的技术能够达到一定的水平，计算机和图像识别技术也是处于不发达的时候，对图像的分辨率也没有达到要求，因此，只能说研究的结果并不理想。
人脸是一个变形体，其本身的可塑性很强。所以人脸识别的结果是否正确，正确率又是多少，又存在很多问题。因为当人脸被识别时，其周围的环境、背景光的强或者暗还有识别时脸上又是何种表情、穿着的服饰及身体姿势等等都会对其产生不可避免的影响。影响人脸的因素是一方面，技术的发展又是另一方面。人脸识别技术的发展也依赖其他行业领域的发展，譬如计算机的发展，图像处理和模式识别领域的发展等等。由此可以看出，人脸识别技术的研究是艰苦卓绝的，是难度大的复杂度也强的。现今，可以看到利用人脸技术推出的商业化的门禁系统已经上市了，但是所期待的并没有想象的那么完美，因为技术上还有很多缺陷没有做到很好，受到的因素影响也没有得到完全解决。
从古至今，人们对其他人的认知也是从脸部识别开始的，从未有过更好的识别能够超越脸部的识别。人脸在生物物体的特征中虽然表现得得非常普通及其一般，但是每个人得人脸却是唯一的，独一无二的。世界上没有相同的两片树叶，正如世界上也没有完全相同的脸。人脸又是直接接触的，取之用之又很方便。因此，人脸识别较之其他识别技术具有独特之处，优显其不同于其他的优点和特性。识别脸部的特征既方便又易于取之。用起来，直接接触，很直观的看得见。在市场价值研究上，人脸识别技术的成本相对来讲并不高，识别方便，接触容易，最重要的是安全性高，替代或者盗用都是很低的可能性。
人脸识别技术根据时间顺序及研究的历程可以划为三个阶段：
第一阶段人脸识别是机械式的。
第二阶段人脸识别是人机交互式。
第三阶段人脸识别完完全全由机器自主完成。
根据各个人脸的不同的样貌特征进行自动识别的方式
这种方式的原理是根据每个人脸具有各不相同的特性，把人脸的脸面用几何向量表达，在根据几何向量推断出正确的人脸，进行识别的技术。
根据神经网络的能力有所不一样来自动识别的方式。

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