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对脸的一盏台灯,亮度调整到摄像头可以拍摄到清晰脸的状态.分别将他们的信息和图像录入系统.

训练之后立即进行了测试,用摄像头对每位同学进行身份识别,结果令人满意:12位同学都被正确的识别出来了,正确率为100%.

然后,到第二天再上,再次进行了测试.早上的光照条件发生了变化,主要光源变为了从单侧侧面照入的自然光.在这样的条件下,测试结果并不理想,只有8为同学被成功识别,成功率67%.

从最后的结果来看,在同一环境中,本系统的表现令人满意,识别率达到100%.但是系统的鲁棒性比较差,当光源分布改变后,识别率就会下降,主要原因是光照的改变会一定程度上改变Gabor特征,使得需要识别的人脸和训练人脸差距扩大.

3.9讨论与展望

本系统耗时数月,最后完成了所要求的功能.总结下来,主要优点如下:

界面人性化,容易操作.

对用户的添加,录入,删除十分方便,数据库管理效率高.

在环境变化不大时,识别率可以达到100%.

模块化编程,可扩充性好,以后可以添加进一步的功能.

当然,系统也有它的缺点,主要是下面的两点:

训练时间过长,不能动态的添加用户.

鲁棒性较差,环境光照的改变会影响识别率.

基于这些优缺点,今后如果要进行改进,首先解决的问题必然是鲁棒性的问题.如何将光照对识别的影响减小到最少,是一个很有难度的问题.目前的去光照处理的效果并不令人满意,白平衡处理则只能对总体进行小幅度的修正,不能解决光照造成的左右不平衡的问题.当然也可以从其它角度解决这个问题,例如将摄像头和灯光结合,使得每次识别的主光源都位于正前方.

其次是增加对侧面脸进行识别的功能.我们知道人类对人脸的辨认能力远远超过正面,而是可以从正面到侧面的各种角度进行辨别.如何使得计算机也能对侧面脸进行识别也是目前研究的一个热点.可行的方法之一是使用三维的人脸模型,当模型足够细腻的时候,就可以模拟出人脸各个角度的图像.

最后就是缩短训练时间的问题.由于现在训练过程要进行Gabor特征抽取和Fisherface,时间长得令人难以容忍.但是,基于现在的训练方法和硬件条件(微型机),大幅度压缩训练时间并不现实.未来解决手段主要从两个角度入手,其一是使用更快的CPU和更大容量的内存,如果计算基的运算能力能够大大增强,那么训练时间必然可以减少,其二是使用更好的训练方法,尤其是运算更小的训练方法.

总而言之,根据不同的应用需求,就会有不同的侧重点.例如作为一个图书馆检索系统来说,环境光照和人员是比较固定的,那么就可以适用本系统,只需要在固定时间(比如每一年入学)进行用户的批量管理.但是如果要应用在交通工具上,那么就必须考虑到不同的光照导致的情况,又或者对于一个流动性很大的场合(比如宾馆),那么很短的训练时间就是一个重要的考虑因素,否则实际应用中会遇到严重瓶颈.

参考文献

[1]ChengjunLiuandHarryWechsler,"GaborFeatureBasedClassificationUsingtheEnhancedFisherLinearDiscriminantModelforFaceRecognition,"IEEETrans.ImageProcessing,VOL11,No.4,April2002.

[2]PeterBelhumeur,JoaoHespanhaandDavidKriegman,"Eigenfacesvs.Fisherfaces:RecognitionUsingClassSpecificLinearProjection,"IEEETrans.PatternAnalysisandMachineIntelligence,VOL19,No.7,July1997.

[3]孙雄勇着,VisualC++6.0入门与提高实用教程,中国铁道出版社,2003年11月.

[4]徐晓刚等着,VisualC++6.0入门与提高,清华大学出版社,1999年5月.

[5]叶伊松,人脸识别中特征提取及识别方法的研究,同济大学工学硕士学位论文,2005年3月.

[6]IntelCorporation,"OpenSourceC

关于计算机方面论文范文集omputerVisionLibraryReferenceManual,"December2001.

[7]IntelCorporation,"IntelImageProcessingLibraryReferenceManual,"August2000.

致谢

首先感谢我的导师张立明教授对我的帮助和指导.从我加入图像与智能实验室至今,张老师一直给予我无私的指导与帮助,使得我能有机会在实践中学习提高.在做毕业设计期间,张老师也一直关心项目的进展,并提出了很多意见和建议.应该说,张老师以及图像与智能实验室为我打开了通向科研的一扇大门,这些都将是我人生中最宝贵的记忆之一.

同时也要感谢刘成明师兄在整个设计过程中对我的辅导与帮助.每当我遇到问题时,刘师兄总是热心地和我讨论解决问题.在与刘师兄的相处中,我学到很多东西,受益非浅.

最后要感谢我们单元,也就是南区36号楼301室的同学们.林宇得同学将他的摄像头借给了我,使得我能顺利地进行毕业设计.而我们单元的全体同学,也很多次的充当了"模特"给我拍摄,进行系统的调试和测试,这些对最后设计的完成功不可没.

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