人脸识别系统的设计与实现

人脸　识别　系统的设计与实现　梁后健，孙方楠，程【摘浩，王迎生（国网安徽省电力公司淮北供电公司，安徽淮北２３５０００）　要】近年来，人脸识别技术受到了社会各界人士的普遍关注，对于很多的企业和安全系统的监测来说，意义深远。根据计算机网络方式融　合现代数据控制等技术能实现对人脸的全面识别，并且产生实际的应用价值。本文中主要对人脸识别系统的设计和实现进行了分析，希望为相　关的行业提供有益的建议和帮助。　【关键词】人脸识别；系统设计；实现　【中图分类号】　ｒＰ３９１．４　【文献标识码ｌＡ　【文章编＠１１ｏｏ６－．４２２２（２０１６）２３，．０２８３—０２　日Ｈ舌　人脸识别技术作为当今社会的研究热点技术，使得各种　问题。可以说中值滤波对于脉冲噪声的处理还是十分有效的．　因为这种噪声是在黑白叠加基础上进行的。在中值滤波中．无　各样的人脸识剐系统营运而生。人脸识别系统中能集合图像　论是直接形成的黑白图像．还是通过彩色图像处理之后形成　采集、图像预处理和人脸检测等多种系统部分为一体。提取出　的黑白图像，当中都会存在着一定的噪点问题，那么就会给图　人脸特征最重要的部分，从而判断人脸的属性，识剐人的身　份。下面将对人脸识别系统的设计与实现进行详细的讨论和　像的质量造成严重的影响。使用中值滤波不仅能将当中的噪　点进行消除，同时还能更好的保存图像原有的边缘性，不会让　图像生成以后显得较为模糊．因此比较适合在实验室中的人　脸图像研究　分析。　１人脸识别系统中的关键技术　１．１图像预处理　在人脸识剐系统当中，对人的面部进行检测完成后，下一　步就是对人脸的特征进行识别和提取，但由于人的不同特征　而导致检测后的图像并不理想。因此，对人脸特征在提取之前　２人脸识别技术的设计　人脸识别技术主要是通过计算机与各种传感器以及生物　统计学原理等技术之间相结合。从而形成对人脸的固有生理　术已经被广泛的进行使用．同时因为其不会给人造成排斥性　和当时的环境等方面的影响，人脸成像会发生一定的变化．从　特征识别系统，用来进行人的身份见证。当前阶段人脸识别技　需要进行图像的预处理工作。在图像预处理当中要想实现更　的影响．因此从理论性上来讲在未来人脸识剐技术可以成为　一加的高效化。那么还需要通过计算方式来进行处理，从而达到　排除背景部分，提升识别效果的功能．为人脸识别的技术效果　提升提供保障　种较为友好的生物识别技术。在人脸识别系统当中主要以　计算机系统为中心．然后以其他的系统作为辅助系统进行最　终的实现。　１．２直方图均衡　图像的直方图是灰度级的函数．能直接的体现出图像当　２．１模块结构的设计　首先是进行模块的结构设计　人脸识别系统张包含了两　中的每一种灰度在政府图像中的出现频率，直方图中的灰度　级出现就像是图像中的每一个像素点一样，能在图像上先出　图像的均衡性。　个主要的模块：①人脸录入模块；②人脸识别模块。在人脸的　录入模块当中　首先要将人的人脸信息进行摄像录取，在录入　的同时还需要将人的个人信息一并录入到其中．例如年龄、姓　１．３光线补偿　在一定的环境下。当光照发生变化．人脸的特征就会发生　相应的变化。那么当人脸的高度与训练图像之间的亮度不同，　名和地址等等内容。在进行识剐的过程中只要人脸能被识剐　那么相应的信息就会进行显示。人脸识别就是对待识别的人　脸图像进行特征的识别．在识剐完成以后将相应的结果显示　出来。本次研究中系统也包含了这两个主要的模块，并且为了　或者说更高的话．就会使得人脸的大部分特征在区域内发生　光照变化。当待检人员的脸高度较低的情况下，光线也比较暗　的时候那么人脸的颜色也会受到光的影响。此时待检人员的　促使系统的应用更加的简便有效。还在设计中将人脸识别模　块划分为两个部分：①特征的提取；②人脸识别模块，主要是　用于狭义的人脸识别工作　脸色变化很可能会超出原本正常光照下的人脸颜色变化范　围。为了真正的降低这样的问题发生，需重视起对于待检图像　的亮度补充设计。促使其能在光源发生变化的时候主动的进　图像的输入模块中主要是对捕捉图像的外设进行数据检　测．当系统检测到有人脸图像的时候，就会将图像进行传递，　并交到缓冲区域中，交给人脸检测模块，由人脸检测模块来对　待检人脸进行检测　在这个过程中人脸检测模块就是对人脸　行光源调整．从而实现对人脸识别的功能正常实现。　１．４中值滤波　为了减少图像中的噪点影响，需要使用滤波方式来对图　图像进行计算的模块．通过计算方式来判断出改图像是否与　系统录入图像之前有符合性，如果有那么人脸就会得到正确　的识别。　像进行适当的处理。中值滤波是当前一种非线性数字滤波器　技术．通常被使用在去除图像或者其他信号中的噪声上。它主　要的影响是在图像滤波器包围的图像区域中像素的排序，然　后根据排序的结果来决定的值代表该像素的值。中值滤波器　２．２系统结构的设计　在系统结构的设计当中，图像输入将是最后一个系统启　动后所发生作用的模块．因为这个系统的原图像处理是在　ＵＳＢ口摄像头上的动态图像，能连续的进行多帧图像．因此在　的使用在当前是较为普遍的，因为对于一定的随机噪声，它能　提供适当的降噪处理，同时也能够减少现行滤波中的模糊性　系统中的图像输入部分使用了一个线程，这个线程的作用就　脸区域。将图像的列作为横向坐标，将每一列中的红色像素点　作为纵坐标进行曲线连接。然后将这条曲线中的最高值作为　对应点在人脸的中心位置上．然后将最大值的两侧部分找到　以后．再通过同样的方式来找到人脸的上下边侧，从而确定人　脸的明确范围。　是为了检测ＵＳＢ口上是否有图像传输过来Ｉ”。当检测到有图　像传输以后．首先要将图像显示到页面上，然后通过数据方式　下就能唤起人脸录入函数，如果系统在人脸识别状态下。那么　就能唤起人脸识别函数。＇３人脸的识别函数被启动以后．会将　－来对所收到的图像进行检测。当系统在人脸录入状态的情况　斜率绝对值．从而找到人脸的左右边侧。当找到人脸左右边侧　系统中特定的人脸进行特征提取，并与数据库当中的人脸进　行匹配．找到相似度最佳的一组，显示到页面上。当然如果人　此外还要根据人脸的特征进行数据的提取．最后得出图像　特征的类型，在数据库当中找到相同的阻值特征，从而进行人　脸的对应．当系统认为是同一个人的时候。就进行信息的显示。　脸识别系统的数据库＇３中并没有输入过相同的人脸．那么则　－图像不能被识别。整个系统的结构流程图如图１所示。　４人脸识别系统的特点和优势　４．１实时性强　本次研究中系统的设计对整个运行的过程进行了调整和　优化，同时在检测的过程中也融入了先进的计算方法，因此能　促使系统更加快速的进行人脸检测．保证了系统的应用实时　性。同时．在系统运行的过程中能对人脸进行正规的识别，对系　统的整体应用效果稳定和准确性提升也将产生积极的意义。　４．２灵活性　图１　在人脸识别系统设计＇３中．应当保证每一个系统的运行　－都要不停的对相应的缓存器进行检查．一旦发现了缓存器＇３－　如果摄像头的图像被设置为３Ｏ帧／幅，那么当系统得到　原始图像以后一直到人脸识别以后要在１／３０ｓ之内完成整个　系统的识别。这种程度在当前的计算机硬件资源和速度上都　是可以被满足的。但对于日常的人脸识别系统设置和应用来　中存在着相对应的处理信息，并且这些信息并没有被处理．那　么这种情况下算法线程才会进入到运行的状态当中去ｒ引。也就　是说在系统当中缓存器的运行与数据之间有着绝对的关系，　它不会受到其他子系统之间的影响．因此更大程度上提升了　系统的灵活性。　说也是完全没有必要的。因为在动态的图像＇３中．很多的人脸　－只在一瞬间有着准确的位置或者在摄像头面前是一扫而过　的，那么这种情况下是完全没有必要对其进行识别的。因此，　系统在唤醒人脸识别或者进行人录入之前，首先要对图像进　行连续多帧的比较处理，如果这些图像中都有人脸．并且人脸　的位置是相对稳定的．那么这种情况下才需要启动后续的程　序来进行人脸识别，否则同样什么都不需要做．只要返回系统　就可以。　４．３稳定性　在系统的设计过程中要求完全的按照国际标准进行设　计，保证系统在处理图像上的准确性和稳定性。当计算方法出　现了问题的时候，系统将会自动的进行运行反馈，这对于人脸　识别系统的稳定性提升来说是十分重要的　３人脸识别系统的实现　人脸检测：　５结语　人脸识别系统，作为人脸识别技术的核心系统．是国家先　进科学研究的杰出典范。其主要是通过生物识别理论与计算　人脸识别系统就是以人脸检测为主的，因此无论在什么　机科技的有机结合，应用计算机的图像处理功能．将人物差异　体征通过视频加以数字描绘，经过生物统计学计算．导出模　型。具有较高的实时性、灵活性和稳定性．被广泛应用在社会　各个领域中。尤其在公安侦破重大案件中，作用明显　在未来　的发展中相信人脸识别技术将得到更好的发展和应用。　样的情况下系统的实现都应当将人脸检测作为主要的前提。　只有检测到图像上的人脸，那么系统才能进入到后期的识别　工作当中去。　在人脸检测当中，首先，摄像头需要将所捕捉到的图像进　行计算机录入，然后将动态图像信息进行记录和分析。这些信　息可以通过图像加减法来最终获得。在该项系统当中，系统运　行的时候会自动保存一张背景图像，然后对背景图和捕捉到　的人脸动态图像之间进行加减处理，然后得到相应的人脸信　息。当系统得到了相应人脸信息以后，由于物理光的影响．会　参考文献　［１】姜钰，丁万山．基于ＤＳＰ的人脸识别系统设计『Ｊ１．电子科技，２０１０　（０４）：５５￣６０．　【２］Ｙ－海川，丁宇．浅谈人脸识别系统的设计与实现［Ｊ］．中国防伪报道，　２０１２（０１）：５８－６６．　导致图像上发生一些早点额无奈提，有的噪点是相对独立的．　一有的则是较为集中化的，对此在系统的实现过程中可以使用　［３】李颖。张培珍，李灿苹．基于ＫＬ变换的人脸识别系统的设计与实现　种与传统方法有着一定区别的平滑方式．促使图像的噪点　［　科技资讯，２０１　１（０４）：７７～７９．　能得到适当的调节，从而实现良好的应用效果　。这种方式的　应用主要是对图像从左到右进行依次扫描，在每一列当中找　收稿日期：２０１６—１１－１７　到连续的红色像素点，并且对高度进行判断。每一度小鱼一定　权直的，就是噪音的集中点，然后对噪点进行去除。然后再采　取从上到下的方式对图像进行处理，从而得到一副光滑的图　像。＂３图像经过了处理以后，就能更加精准的定位图像上的人　－