基于sift的人脸识别算法研究与实现

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1、全日制硕士学位论文基于SIFT的人脸识别算法研究与实现申请人姓名：范继辉指导教师：王红星学位类别：学术型硕士专业名称：测试计量技术及仪器研究方向：测控技术与装备河南理工大学机械与动力工程学院二○一六年六月中图分类号：TP391.4密级：公开UDC：681.5单位代码：10460基于SIFT的人脸识别算法研究与实现ResearchonandimplementationoffacerecognitionalgorithmbasedonSIFT申请人姓名范继辉申请学位工学硕士测试计量技术及仪学科专业器研究方向测控技术与装备导师王红星职称副教

2、授提交日期2016年4月答辩日期2016年6月河南理工大学致谢光阴似箭，岁月如歌，为期三年的硕士研究生阶段的学习生活即将结束。回想起三年以来学习与生活的点点滴滴仍历历在目，无论学习还是生活，我的导师、同学和家人都给予了我莫大的关心、支持和帮助。马上就要离开母校，走上社会岗位，开始新的征程，在此即将毕业之际，我谨向他们致以最崇高的敬意和最诚挚的感谢！首先，要向我的导师王红星表示发自内心的感谢。在研究生学习阶段，王老师对我的学习和研究进行了认真的引导，并为我提供了良好的生活和学习条件。在本论文的选题、研究内容和写作方法上也给予了细致入微的

3、指导。他作为老师，点拨迷津，让人如沐春风；作为长辈，关怀备至，让人感念至深。王老师深厚的理论基础、严谨求实的治学态度、善良无私的品格都是我学习的榜样。在此，我要向我的导师王红星表示诚挚的谢意！还要感谢在生活和学习中给我很多帮助的同窗好友张燕、武小倩、苏亚辉等，他们帮助我解决了许多专业知识上的难题，给予我关怀与鼓励。还要感谢我的父母和家人多年来对我无私的付出，作为我坚强的后盾，时刻给予我关怀和支持，是他们不断的鼓励和无私的爱赐予了我面对人生挑战的勇气和力量。另外还要感谢本论文参考文献的作者们。他们的研究成果是我进行课题研究的基础和知识的

4、源泉。只有在分析和总结了这些研究成果之后，我的论文才具有了一定的深度和广度。最后，要向对本论文进行审阅的专家以及参加答辩会的评委和老师们表示由衷的感谢。各位老师和专家能够抽出您们宝贵的时间来对我的论文进行评审，就是对我学习和研究结果的肯定和认可，也是对学生的一种鼓励和鞭策。范继辉二○一六年六月河南理工大学摘要科学技术的不断发展，带动着经济的快速发展，同时对各种公共场合身份识别和认定提出了新的更高的要求。而传统的通过人身标识物品和人身标识知识方式对身份辨别的方法已不能满足社会的需要。随之出现的生物特征识别技术，因其具有不易丢失、无法复制

5、及安全性更高等优点，在人脸图像自动识别领域上得到广泛应用。人脸识别系统采用计算机对应用场景中摄像机所采集的图像进行人脸检测、分析、识别，从而确定图像中人的身份，实现辨别人脸的目的。此识别方法可为需要进行身份验证或跟踪的场合提供更加安全、快捷且有效验证方式。由此各种人脸识别算法被提出，其中由DavidLowe所提出的SIFT（ScaleInvariantFeatureTransform）算法，因其提取的特征向量具有尺度不变旋转特性、鲁棒性强等优点，不断被应用于人脸识别研究领域。本文将针对基于YCbCr空间肤色模型、基于SIFT的人脸图像

6、特征提取以及特征匹配开展深入研究，主要工作如下：1.针对前期的人脸检测和定位，提出一种基于YCbCr空间改进的肤色模型人脸检测算法。首先，建立肤色模型进行人脸肤色的提取，进而通过面积比以及人脸长宽比筛选出图像中的人脸；其次，为去除可能存在的耳部区域以及颈部区域干扰，总结一种耳根定位算法和一种基于人脸图像中心线像素灰度循环扫描方法。实验结果证明了此方法的准确性和有效性。2.针对SIFT算法所提取的特征点数量多，匹配难度大等问题，本文提出一种改进的SIFT算法来对人脸图像进行特征匹配：通过前期的人脸检测算法去除人脸图像中无关干扰，从而避免

7、无关特征点的提取与匹配，保证特征点的有效性和准确性；3.在特征向量匹配阶段对特征向量进行分区匹配，然后用最小欧氏距离作为判断特征点是否匹配的准则，最后以最小欧氏距离与次最小欧氏距离之比作为有效匹配的效验，进而提高匹配效率和准确度。关键词：人脸识别；人脸检测；SIFT；YCbCr；肤色模型IAbstractThedevelopmentofscienceandtechnology,promotetherapiddevelopmentofeconomy.Italsoputsforwardnewandhigherrequirementsfor

8、identityrecognitioninpublicplaces.However,thetraditionalmethodofidentityrecognitionthroughpersonalidentificati