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1、基于人臉識別的門禁系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)TheStudyofFaceRecognitionandApplicationsintheVenuesAccessControlSystem摘要伴隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，在現(xiàn)代社會當(dāng)中，對于企業(yè)相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)一直是企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。但是，由于在日常的經(jīng)濟(jì)活動當(dāng)中，企業(yè)內(nèi)部常常有非內(nèi)部人員進(jìn)入到企業(yè)當(dāng)中，因此，如何通過一定的方法限定其活動區(qū)域就成為企業(yè)保護(hù)自身核心競爭力安全的重要方法。而隨著現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展以及其與計算機(jī)領(lǐng)域聯(lián)系的日益緊密，通過生物學(xué)與計算機(jī)相結(jié)合的方法成
2、為許多門禁系統(tǒng)研究的熱門方向。作為一種特殊的生物識別方法,人臉識別系統(tǒng)相比于其他的識別系統(tǒng)而言具有特異性強(qiáng)、識別誤差小、使用方便以及普適性優(yōu)良等特點(diǎn)在許多行業(yè)當(dāng)中得到了廣泛的研究與應(yīng)用。自從上世紀(jì)六十年代Chan&Bledsoe提出利用人臉特征進(jìn)行身份識別與鑒定以來,人臉識別技術(shù)得到了長足的發(fā)展,并出現(xiàn)了一些典型算法與系統(tǒng)。但是，在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，由于實(shí)驗(yàn)的條件與現(xiàn)實(shí)環(huán)境當(dāng)中的條件存在較大的差異，因此，實(shí)驗(yàn)中所取得的數(shù)據(jù)在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中并不能完全的重復(fù)出來，因此，有多的測試性能良好的識別方式在實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中
3、的效果并不明顯。相關(guān)的研究表明，早諸多影響因素當(dāng)中，對于人臉識別影響最為顯著的因素主要有采集以及識別過程當(dāng)中的光線強(qiáng)度、識別對象的表情以及年齡等、信息采集與應(yīng)用過程當(dāng)中采集對象的姿態(tài)等。因此要研究出實(shí)用的、大眾可接受的人臉識別系統(tǒng)還有很多工作要做。本文是在現(xiàn)有人臉識別技術(shù)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)探討了影響人臉識別性能的幾個方面。本論文的主要工作如下:(1)研究了人臉特征點(diǎn)的精確定位方法,介紹了常用的人眼定位方法,指出了這些方法的不足,并提出了一種聯(lián)合的人眼睛精確定位算法,并測試、分析了該算法定位效果。(2)總結(jié)了人臉識別中
4、現(xiàn)有的光照問題解決方法,利用小波技術(shù)分析了光照、表情等變化對人臉圖像低頻信息的影響。提出了一種基于小波重建的人臉去光照方法,并分析和比較了該算法處理受光照、表情影響人臉圖像的識別效果。(3)分析了現(xiàn)階段比較典型的人臉圖像的特征提取方法,指出了各個算法的優(yōu)點(diǎn)和不足之處,提出了一種新提取人臉圖像中有利于識別的全局信息和局部結(jié)構(gòu)信息的獨(dú)立源特征的方法。并在公開數(shù)據(jù)庫上進(jìn)行了測試比較與分析。(4)設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一個模塊化的人臉識別算法仿真與開發(fā)平臺,并詳細(xì)地介紹了各個模塊應(yīng)用的算法與工作流程。結(jié)合人臉識別技術(shù)在大型場館門禁
5、系統(tǒng)中的應(yīng)用,給出了一種基于集群計算機(jī)工作模式的門禁系統(tǒng),并引入了Intel的MMXSSE技術(shù)的系統(tǒng)并行加速算法。(5)介紹了人臉識別門禁系統(tǒng)在2008年好運(yùn)北京測試賽以及29屆北京奧運(yùn)會場館門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用,給出了系統(tǒng)測試性能,并進(jìn)行了分析。本論文的研究成果不但在魯棒人臉識別技術(shù)上有一定的參考意義,而且對系統(tǒng)的高速實(shí)時運(yùn)行有一定的借鑒意義,所提出的算法部分已成功地應(yīng)用在2008年好運(yùn)北京測試賽、29屆北京奧運(yùn)會以及殘奧會場館門禁系統(tǒng)中。關(guān)鍵詞:人臉識別;人臉檢測;特征點(diǎn)精確定位;特征提取;門禁系統(tǒng);并行加速處
6、理第一章緒論1.1研究背景與意義門禁系統(tǒng)從字面上理解，就是對于出入口通道權(quán)限的管理或者是限制，是從傳統(tǒng)的機(jī)械鎖上逐漸發(fā)展而來的。安全管理是企業(yè)的生存之本，出入口的安全及管理問題對于每個企業(yè)來說更是重中之重。在日常工作中，安全管控最常使用的方法就是對于員工及來訪人員的監(jiān)管，隨著企業(yè)的做大做強(qiáng)，員工的數(shù)量增多，來訪人流的加劇，或者說企業(yè)內(nèi)部對于員工的限制，某些區(qū)域需要特定的身份才可以進(jìn)入，某些區(qū)域或許就不讓員工進(jìn)入，如何解決這些方面的問題，就成了企業(yè)急需解決的問題。門禁系統(tǒng)是解決以上問題的主要辦法，現(xiàn)在市場上的門禁系
7、統(tǒng)基本是上使用密碼、接觸式IC卡，非接觸的射頻卡或者指紋認(rèn)證來解決。但是密碼被遺忘、卡被盜、指紋被盜的案例屢見不鮮，同時隨著人員的增多，這種可以離開人這個本體的物理特征，對于安全管理來說本身就是一個巨大的漏洞。生物識別的出現(xiàn)能夠很好的解決物理特征脫離個體而存在的問題。隨著快速生活的到來，社會各方面都在致力于研究各種辦法來解決快速識別個人身份的問題。如同目前已被廣泛使用的指紋、DNA、虹膜、氣味及聲紋等生物特征，人臉識別是一種新興的，同時又是一種最為古老的識別方式，因?yàn)槿伺c生俱來就具有人臉識別的能力，自上個世紀(jì)六十
8、年代起，人們開始對使用機(jī)械進(jìn)行人臉識別進(jìn)行了研究，作為生物特征比對方式的一種，人臉特征具有唯一性。然而相較于其他的身份鑒定方式，人臉識別具有更友好的采集方式，更快速的對比效率，更低廉的使用成本。目前，人臉識別技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到各個行業(yè)內(nèi)，如公安追蹤，海關(guān)邊檢及社會重點(diǎn)區(qū)域監(jiān)控等，接下來人臉識別將走進(jìn)商業(yè)，慢慢的改變我們的生活模式。人臉是相對于其他比對手段來說，是隨身攜
