遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、人臉識(shí)別技術(shù)是一種基于人臉特征信息實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別的生物識(shí)別技術(shù)，近年來(lái)受到大量關(guān)注，是非常熱門(mén)的研究方向。目前近距離人臉識(shí)別已經(jīng)發(fā)展相對(duì)成熟，許多理論方法和實(shí)際系統(tǒng)設(shè)備都日趨完善。但隨著當(dāng)前公共安全形勢(shì)的日益嚴(yán)峻，現(xiàn)有的人臉識(shí)別系統(tǒng)由于受到圖像質(zhì)量，環(huán)境變化和實(shí)驗(yàn)對(duì)象不可控等因素的影響，大多無(wú)法滿足遠(yuǎn)距離識(shí)別的要求，傳統(tǒng)的人臉識(shí)別方法遇到了多個(gè)理論和技術(shù)瓶頸，結(jié)合現(xiàn)實(shí)中的監(jiān)控應(yīng)用場(chǎng)景和公共安全維護(hù)的需求，積極開(kāi)展遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別理論方法和系

2、統(tǒng)技術(shù)的研究具有非常深遠(yuǎn)的意義。
　　本文以遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別為背景，深入分析人臉在隨距離增加的過(guò)程中所受到距離、環(huán)境和光照等因素制約，確定遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別中兩個(gè)主要的關(guān)鍵步驟進(jìn)行研究：特征提取與圖像預(yù)處理，結(jié)合現(xiàn)在更先進(jìn)的技術(shù)手段，探索更加高效的遠(yuǎn)距離人臉識(shí)別算法。本文的主要貢獻(xiàn)如下：
　　1.深入研究并介紹了傳統(tǒng)的人臉識(shí)別技術(shù)的整體流程框架，以及其中每個(gè)步驟所包含的基本原理及其實(shí)現(xiàn)方法，如人臉檢測(cè)、圖像預(yù)處理、人臉配準(zhǔn)、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(shù)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(yuǎn)距離人臉識(shí)別系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(luò)的穩(wěn)健特征提取。遠(yuǎn)距離人臉成像存在的分辨率降低問(wèn)題，使得大部分在人臉識(shí)別系統(tǒng)中傳統(tǒng)的有效特征和處理方法對(duì)遠(yuǎn)距離人臉識(shí)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(xué)習(xí)方法，采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提取穩(wěn)健的人臉圖像特征，再結(jié)合SVM分類(lèi)器對(duì)樣本進(jìn)行識(shí)別，取

4、得了很好的實(shí)驗(yàn)效果。
　　3.結(jié)合Retinex圖像增強(qiáng)算法與引導(dǎo)濾波對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。分析室外遠(yuǎn)距離人臉圖像嚴(yán)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(duì)比度降低，顯著特征難以辨認(rèn)，采用Retinex圖像增強(qiáng)算法可顯著改善，其中改進(jìn)的帶色彩恢復(fù)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(dǎo)濾波的方法來(lái)進(jìn)行改善。將這兩個(gè)方法相結(jié)合對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，可以在增強(qiáng)圖像質(zhì)量的同時(shí)