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《华南理工大学》 2010年
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人脸图像光照预处理算法研究

郑苑  
【摘要】:人脸识别作为一种主要的身份识别手段,在公共安全、视觉监控、数字身份认证、电子商务、多媒体和数字娱乐等领域有着广泛的应用前景。经过近四十年的发展,人脸识别技术已经取得了长足的进步,基本实现特定环境下的准确识别,并陆续出现了一些优秀的商用识别软件。但是在环境不可控的情况下,由于光照、姿态、表情、遮挡等变化的影响,已有的人脸识别算法性能大大下降,其应用范围受到较大的限制。其中,以光照问题给人脸识别带来的影响尤为显著。相关研究表明,同一个人的人脸图像在光照条件不同和经过各种主流的人脸识别方法特征提取后引起的差异,往往要大于不同的人在相同光照条件下的人脸图像的差异。因此,如何有效地对人脸图像进行光照纠正,以达到光照无关的预处理效果,是人脸识别研究的一个重要课题。为此,本文做了以下工作: (1)分析基于Retinex理论的光照预处理算法,并对算法进行改进:要消除光照对人脸图像的影响,在对数域执行高通滤波之前,先利用小波变换对图像进行高频强化。 (2)为了提高人脸预处理识别率,将基于Retinex理论的W-G算法、直方图均衡化、gamma灰度校正三种预处理算法结合,寻找一种最优的组合方式。 (3)分别使用PCA、LDA识别算法对上述光照补偿算法的预处理结果进行识别,结合各种光照补偿算法的特点对识别的结果进行分析,人脸数据库使用Yale B人脸数据库。比较分析两种识别方法的识别时间、识别率。 实验结果发现,文中设计的五种光照预处理算法,在光照不理想的情况下均能取得较好的识别率;在正常光照情况下,不会引起图像质量的恶化。其中均衡化与W-G算法的分步处理得到的预处理效果最佳。直方图均衡化对灰度的均衡作用,削弱滤波中引起的光晕效果,同时高斯滤波滤去图像的低频分量,即与光照有关的入射分量,消除光照变化引起的图像的差异。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 王文广;跨平台视频监控系统的研究与实现[D];华南理工大学;2012年
2 童娟;人脸检测与识别技术研究[D];西安电子科技大学;2012年
3 孙抒雨;基于Gabor特征的人脸识别算法研究[D];辽宁科技大学;2012年
4 崔坚;基于眼部识别的驾驶员疲劳检测方法研究[D];大连海事大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前5条
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4 陈宝峰;罗白玲;王元卓;张大鹏;;基于人脸和人耳的组合生物特征识别方法[A];2005年全国理论计算机科学学术年会论文集[C];2005年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙曦;基于双目立体视觉的人脸三维重建与识别[D];中国科学技术大学;2011年
2 朱淑亮;基于视频图像分析与信息融合的驾驶员疲劳检测技术研究[D];山东大学;2011年
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5 靳薇;面向身份认证的人脸识别及应用[D];西安电子科技大学;2011年
6 陈溟;足球机器人彩色图像对光照不变性研究[D];中国海洋大学;2011年
7 庄德文;高维仿生信息几何理论与应用研究[D];浙江工业大学;2010年
8 陈恒鑫;基于多尺度分析的变化光照下人脸识别研究[D];重庆大学;2010年
9 范春年;人脸识别中光照处理算法研究[D];南京大学;2011年
10 曹雪;小波理论在人脸识别中的应用研究[D];南京理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 单冬冬;去除薄雾的图像恢复与增强算法研究[D];长春理工大学;2010年
2 黄艳川;基于核方法的人脸识别算法研究[D];大连理工大学;2010年
3 葛国强;基于商图像光照补偿的改进[D];大连理工大学;2010年
4 郑伟华;基于自适应变换和空域同态变换的人脸光照补偿方法研究[D];湘潭大学;2010年
5 徐吟琼;人脸图像主流代数鉴别特征提取与融合方法研究[D];苏州大学;2010年
6 储昭辉;基于Retinex理论的小波域图像增强方法研究[D];合肥工业大学;2010年
7 李雷雷;基于生理结构的热红外人脸识别方法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 王慧鑫;基于子空间的人脸特征提取和识别算法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 刘俊宁;基于LPP算法的人脸识别技术研究[D];江苏大学;2010年
10 高羽佳;图像处理在人脸识别中的应用[D];沈阳建筑大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李华胜,杨桦,袁保宗;人脸识别系统中的特征提取[J];北方交通大学学报;2001年02期
2 徐同莹;彭定明;王卫星;;改进的直方图均衡化算法[J];兵工自动化;2006年07期
3 雷松泽;;基于主元分析的人脸特征提取MATLAB实现[J];电脑开发与应用;2006年11期
4 罗振波;丁晓青;方驰;王争儿;;一种对光照鲁棒的人脸图像预处理算法[J];电视技术;2006年09期
5 吴高洪,章毓晋,林行刚;分割双纹理图像的最佳Gabor滤波器设计方法[J];电子学报;2001年01期
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7 龚卫国;杨利平;辜小花;李伟红;;基于多级小波分解的人脸图像光照补偿方法[J];光学精密工程;2008年08期
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 朱淑亮;基于视频图像分析与信息融合的驾驶员疲劳检测技术研究[D];山东大学;2011年
2 刘小军;人脸识别技术研究[D];中国科学院电子学研究所;2001年
3 吴群;基于心电信号的驾驶疲劳检测方法研究[D];浙江大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭益汝;基于特征融合的人脸识别和表情识别[D];大连理工大学;2010年
2 庞珊珊;基于肤色和主成分分析的人脸检测和识别的算法研究[D];中国海洋大学;2010年
3 林杰灵;基于小波变换的人脸识别[D];华南理工大学;2010年
4 徐智伟;视频监控系统及相关技术的研究与实现[D];华南理工大学;2011年
5 曹永;驾驶员眼睛开闭状态计算机图像识别技术开发[D];青岛大学;2011年
6 李丽;基于SVM的人脸识别技术研究[D];中南大学;2005年
7 陈雾;基于Retinex理论的图像增强算法研究[D];南京理工大学;2006年
8 袁崇涛;基于神经网络的人脸识别算法研究[D];大连理工大学;2006年
9 张敏;基于J2EE多层架构技术的Web应用与实现[D];电子科技大学;2007年
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【二级参考文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 熊志勇;刘翼光;沈理;;基于平面旋转的人脸图象识别[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1999年
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2 吴楷;万旺根;楼顺天;;树型结构预处理算法及在游戏引擎中的实现[J];计算机应用;2006年02期
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8 沈沉;陈颖;梅生伟;;一种新的适用于Jacobian-Free Newton-GMRES(m)方法的自适应预处理算法[A];第十届全国电工数学学术年会论文集[C];2005年
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2 郭艳颖;基于视觉的飞机泊位自动引导关键技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
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7 赵大兴;基于机器视觉的坯布表面质量检测系统研究与实现[D];东北大学;2009年
8 曲峰;活细胞内GLUT4囊泡纳米级三维实时定位技术的研究[D];华中科技大学;2011年
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1 李红;基于ARM的指纹预处理算法研究与实现[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 马文骥;基于Android平台的字符识别预处理算法设计与实现[D];北京邮电大学;2012年
3 徐艳;购物小票图像识别之预处理算法研究[D];西华大学;2013年
4 王高飞;掌纹预处理算法的研究与实现[D];东北大学;2009年
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6 陈佩琴;对流扩散方程最优控制问题中线性方程组的预处理算法[D];华东师范大学;2013年
7 朱海生;基于DSP的指向性声源的设计与实现[D];山东科技大学;2007年
8 任朝栋;基于视频的车辆检测跟踪系统中图像预处理算法的研究[D];郑州大学;2011年
9 任晓莲;加权Toeplitz最小二乘问题的预处理算法[D];华东师范大学;2010年
10 马国强;人体生理信号预处理算法研究[D];山东大学;2012年
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