光照补偿算法研究及应用

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1、大连理工大学硕士学位论文光照补偿算法研究与应用姓名：杨慧荣申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：吴国伟20060617奎蕉堡三盔堂童些堂垡堡主兰堡丝苎摘要人脸识别技术广泛应用在公共安全、信息安全等方面。当光照条件变化时，人脸面部发生很大变化，减弱人脸面部的特征信息。所以，在实际的人脸识别系统中，由于环境光照条件的不稳定、难确定，使得人脸识别率急剧下降。光照问题是影响人脸识别的一个因素，如何解决光照变化问题是人脸识别研究中的一个难点。目前，解决光照问题的预处理方法主要有两大类：基于图像处理技术的方法和基于模型的方法。本

2、文在解决人脸识别中的光照问题采用基于图像处理技术的方法，即对人脸图像进行光照补偿预处理，减少光照对人脸的影响。本文具体实现的方法主要有：利用基本图像增强处理方法，采用直方图均衡化、对数变换法、指数变换法、灰度校正相结合对图像进行光照补偿处理；利用光照补偿算法，提取人脸图像中不随光照变化的量，对测试人脸图像进行变换，合成出新的人脸图像。商图像对光照变化具有某种程度的不变性，利用商图像法对人脸图像进行光照补偿处理。由于商图像法存在的局限性，处理结果不理想，采用两种基于商图像的改进方法对人脸图像进行光照补偿处理。根据上述方法对

3、人脸图像进行预处理，然后加入到基于特征脸的人脸识别算法中进行实验，实验结果有以下几方面：利用基本图像增强处理方法对图像进行光照预处理，对光照变化不大、光照比较均匀的人脸图像产生负面影响：而对光照变化比较大时有比较好的识别结果。利用基本商图像法对人脸图像进行光照处理，当光照比较均匀、人脸图像中没有阴影产生时，识别率比较好；但在其它情况下不理想。利用改进的方法进行光照处理，当光照条件比较均匀时，识别率非常好；当光照条件发生很大变化时，识别率明显提高。因此，改进方法很大程度上减小了光照变化对人脸识别的影响。上述实验结果表明，将

4、通用性比较好的光照处理方法加入人脸识别系统中，将会提高人脸识别系统的性能。关键词：人脸识别技术；光照补偿：商图像；特征脸光照补偿算法研究与应用TheResearchandApplicationofIlluminationCompensationAlgorithmAbstractFacerecognitiontechniquehasbeenwidelyemployedinmanyareassuchaspublicsecurityandinformationsecurity．Changesinlightingcanprodu

5、celargevariabilityintheappearanceoffacesthatdiminishcertainfacialfeatures．Therefore．duetotheenvironmentilluminationconditionschangesthefacerecognitionratesuddenlydropsintheactualsystem．Illuminationsarethemostsignificantfactoraffectingthefacerecognition：Howtoaccou

6、ntforvariableilluminationproblemsisthedifficultiesoftheresearchoffacerecogrfition．Atpresent，compensatingforilluminationchangesapproachescanbeclassifiedintotwocategories：theimaged-basedapproachesandthemodel—basedapproaches．Thisthesisdealswithilluminationproblembyt

7、heimaged-basedapproaches．Themainsolutionofthethesisareasfollows：compensatingforfaceimageofilluminationchangesbyusingimageenhanceprocessingbasedhistogramequalization，logarithmtransformation，exponenttransformationandgrayrevise；Thetestimageiscarriedonthetransformati

8、onsandissynthesizedanewimageusingilluminationcompensationalgorithm．Thequotientimagehasanilluminationinvariantsignatureofaface．Soquotientimagemethodcompensatesf