同态滤波在人脸识别中的应用研究同态滤波在人脸识别中的应用研究.doc

同态滤波在人脸识别中的应用研究 摘要：论文首先对人脸识别进行了介绍，通过对人脸识别系统的分析指出预处理在人脸识别中的重要性。然后对已有的人脸识别预处理法作了详细的介绍，并对各种方法进行比较。最后针对光照对人脸图像的影响还提出了同态滤波的方法，在预处理阶段消除光照对人脸图像的影响，实验结果表明，此种方法可以提高识别率。 关键词：人脸识别；图像预处理；同态滤波 homomorphic filtering application stusy on face recognition lin junxiong (southern power grid shantou power supply bureau,shantou515000,china) abstract:firstly,face recognition,the face recognition system that the importance of pretreatment in face recognition.and then gave a detailed description of existing face recognition preprocessing method,and comparison of methods.finally,the impact of illumination on the face images homomorphic filtering method in the preprocessing stage to eliminate the impact of illumination on human face images,experimental results show that,this method can improve the recognition rate. keywords:face recognition;image pre-processing;homomorphic filtering 一、引言 随着计算机技术的不断发展和网络的普及，一些重要部门（银行、机场、军政机关、重点控制地区）的进出、重要信息的存储与提取，都需要可靠的人身鉴别。人脸识别是指利用人脸部的特征信息，通过分析比较得出每个人独有的特征信息，然后根据这些独有的特征信息进行身份鉴别的计算机技术。与其他身份识别技术相比，人脸识别具有友好、自然等优点，因此研究人脸识别的自动身份认证具有重要的理论意义和实用价值。近几十以来，人脸识别技术有了长足的发展，并且逐步走向实际应用阶段。现在已经有比较成熟的人脸识别应用系统进入市场。可以预言，在今后的几十年内，随着人脸识别技术进一步发展，人脸识别技术将应用到更多的领域，例如视觉监控，娱乐应用，智能卡，自动身份验证，银行安全等，这些已有的以及潜在的应用领域将推动人脸识别技术不断发展。由于微电子技术、计算机技术的迅猛发展，数字图像技术与模式识别学科的日益完善，使得人脸自动识别在技术上与经济上才成为可能。论文首先对人脸识别进行了介绍，通过对人脸识别系统的分析指出预处理在人脸识别中的重要性。然后对已有的人脸识别预处理法作了详细的介绍，并对各种方法进行比较。最后针对光照对人脸图像的影响还提出了同态滤波的方法。 二、人脸识别 （一）人脸识别概况。近年来，人脸识别是计算机技术研究领域的热点问题，它属于生物特征识别技术，是利用人本身的生物特征来区分不同个体。但是，由于人与人之间的区别较小，每个人的脸部结构很相似，人脸器官的结构外形也相似；人有不同的表情，在不同表情下或者不同角度观察人，同一个人的图像相差很大；另外，光照也会影响人脸图像，白天和夜晚、室内和室外获取的同一个人的人脸图像相差很大；遮盖物也会影响人脸图像，口罩、墨镜、头发、胡须等会使同一个人的人脸图像不同；年龄在一定程度上也会影响人脸图像。由于上述影响因素的存在，导致了人脸识别的准确率与其他生物特征识别相比并不是很高，人脸识别技术的研究存在很多困难，但是很有挑战性。 （二）人脸识别的过程。一个典型的人脸识别系统处理过程如图2.1所示。一般包括人脸检测、人脸特征提取、人脸识别与验证三个步骤。 图2.1 人脸识别技术处理流程图 （三）预处理过程。预处理是人脸识别过程中的一个重要环节。预处理是在图像分析中，对输入图像进行特征抽取、分割和匹配前所进行的处理。输入图像由于图像采集环境的不同，如光照明暗程度以及设备性能的优劣等，往往存在有噪声，对比度不够等缺点。另外，距离远近，焦距大小等又使得人脸在整幅图像中间的大小和位置不确定。为了保证人脸图像中人脸大小，位置以及人脸图像质量的一致性，必须对图像进行预处理。图像预处理的目的是消除图像中无关信息，滤除干扰、噪声，恢复有用的真实