论文部分内容阅读
人脸识别技术涉及多个学科内容,其中包括图像处理、模式识别、神经网络及计算机视觉等,它是模式识别和人工智能领域的一个前沿课题,具有重要的研究价值。其研究成果已可广泛应用于视频监控、身份识别验证、银行密码系统、门禁系统等场合中。 本文针对人脸识别问题,具体开展了如下几个方面的研究工作: 首先对人脸识别的发展、特点、实现原理和主要应用领域等进行了概述,总结了当前人脸识别的研究现状及研究意义,引出课题的难点。 其次对人脸识别与人脸检测的基本原理及类型进行了阐述,按照人脸识别与人脸检测的不同目的,着重讨论了一些经典的人脸识别算法和人脸检测算法。同时考虑到小波变换在图像处理方面的强大优势,详细介绍了连续小波变换和离散小波变换的原理及性质,并对一些小波基进行了分析。 然后从主成分分析(PCA)在人脸识别上的成熟理论出发,对PCA的原理及算法实现过程进行了详细的阐述,考虑到应用PCA解决问题时需注意的几个问题,本文也进行了仔细的分析讨论。 最后针对基于PCA的人脸识别算法存在的一些弊端,本文先介绍了二维主成分分析法(2DPCA)算法,并对其原理和实现过程进行了阐述。然而,2DPCA在表征图像时,它需要比PCA更多的系数。在人脸识别过程中,针对2DPCA算法在特征提取和数据降维上存在的问题,本文引入了双向二维主成分分析(2D2DPCA)算法,该算法同时考虑图像行与列方向上的信息。考虑到人脸图像存在信息冗余而影响识别率的问题,于是本文提出一种基于小波加权双向二维主成分分析(WT-W2D2DPCA)的人脸识别算法。该算法首先采用二级小波分解对人脸图像进行预处理,提取其低频部分;然后根据人脸图像的特性,将低频部分进行奇偶分解,并引入加权思想,重组低频人脸图像,最后在ORL人脸数据库上进行双向二维主成分分析。实验结果表明,该方法不仅克服了传统2DPCA系数矩阵大的问题,而且得到了比传统的2DPCA、2D2DPCA算法更好的识别效果。