通过对人脸识别技术与其他身份识别技术的对比,分析不同技术之间的优缺点,进而提出基于人脸识别的图书馆门禁系统优于传统图书馆门禁系统,同时对系统的组成结构、工作原理、算法代码编写流程以及系统测试等进行了研究。传统图书馆门禁系统存在三个关键问题:存在不安全隐患、存在5%左右的误识率和识别速度慢。针对上述三个关键问题分别提出了解决方案。由于人脸识别技术有着“人脸无法替代”、非侵犯性的特性,因此将人脸识别技术应用于图书馆门禁系统,排除了传统图书馆门禁系统存在安全隐患的现象;从系统设备选型、网络设计、软件设计方面提升了人脸识别终端机对人脸的识别率;由于人脸的识别时间小于1s,从根本上解决了图书馆门禁系统识别速度慢的问题。
研究基于人脸识别的课堂考勤系统,借助信息技术,以人脸识别为手段,彻底摒弃传统课堂考勤中人工统计管理的落后方式,克服不规范的考勤行为,解决学校以往考勤管理工作中出现的问题,为学校的考勤制度实施提供科学的依据。
本主要工作及应用创新如下:
(1)提出了基于稀疏表示和网络相结合的人脸识别算法。针对人脸识别过程中识别速度较慢的问题,依据压缩感知理论,利用小波变换对图像进行稀疏化处理。然后采用改进BP人工网络对图像进行训练。采用较少的元素表示人脸图像,不仅能对人脸图像进行降维,还能滤去局部光照、表情细节以及其他面部部件引入的高频干扰信息,**人脸的主要特征,得到适合于计算机识别的低维图像,提高了人脸识别速度。
(2)设计了完整的基于人脸识别的学生课堂考勤系统。通过摄像头采集人脸图像,然后对人脸图进行预处理,并对人脸进行标定,分割出人脸图像;采用基于稀疏表示和网络相结合的人脸识别算法,进行人脸识别,然后把识别结果信息保存到数据库中,完成学生课堂考勤操作。
(3)设计并开发了基于C/S和B/S混合体系结构的学生课堂考勤系统。人脸识别采用C/S模式开发,考勤信息管理的设置与查询采用B/S模式开发。数据库服务器主要为考勤资料和考勤数据的存取提供服务。Web服务器为请假管理、考勤数据的查询和输出提供服务。学生可以通过网络查询个人的考勤情况,不受环境限制。
在计算机技术的快速发展过程中,生物工程技术也得到了迅猛发展。人们对身份验证实现自动化的要求逐渐提高。通过人体生物特征来进行身份识别已经成为安防系统的。相比其他生物特征,人脸特征具有非接触性、稳定性好、难仿冒等优点,易于为用户所接受。所以人脸识别技术具有广阔的市场应用前景。本课题通过把人脸识别技术与嵌入式技术相结合,针对人脸识系统上的具体实现问题,分别从硬件系统设计,嵌入式人脸识别软件设计以及人脸识别过程三方面对人脸识别技术在以Hi3515高性能音视频处理器为核心的嵌入式系统上的实现作了深入研究。硬件部分介绍了基于Hi3515处理器的人脸识别系统的硬件环境,主要分为重力传感模块、人脸采集模块、Hi3515中心处理模块、门禁控制模块等。嵌入式人脸识别软件设计实现部分主要包括部分:重力传感部分、人脸识别部分、门控部分。在计算机视觉领域里,一套完整的人脸识别系统全过程有人像获取、预处理、人脸检测、提取特征以及识别或确认等。针对人
人脸识别技术是模式识别、图像处理、计算机视觉和认知科学等领域的一个较富挑战性的交叉课题,是近年来的一个研究热点。现有人脸识别算法众多,应用范围和特点各异,研究者希望通过一个算法测试系统快速了解现有算法,对比和研究新的算法;开发商希望通过一个测试平台选择一个适合自己应用领域的人脸识别算法开发商用产品。本致力于解决上述问题,开发了人脸识别算法综合测试系统,该系统集成了多种人脸识别算法并提供了添加新算法的开放接口。整个系统在VC++6.0和OpenCV3.1开发环境下实现。系统特点: A.集成了2种人脸检测算法,3种人脸识别算法,并为添加新算法提供了开放接口。 B.为系统设计的人脸信息数据库管理系统采用文档结构具有易于查询易于追加方便更新的特点,具有推广价值。 C.基于该系统设计了脆弱水印保护人脸图像数据库和保存额外信息方案,提高了安全性,丰富了人脸图像信息内容。 该研究在综合测试系统的基础上实现网络化人脸识别系统,为商业应用提供网络人脸识别原型系统。该系统中,网络传输模块只传输有用的人脸信息,与传统的系统传输压缩视频相比,大大的降低了数据传输量。 该研究以人脸识别算法综合测试系统为实验平台,以网络人脸识别系统为原型,提出了级联多模态并行计算人脸识别体系结构,该体系结构有良好的识别效率和鲁棒性。理想情况下该体系结构可以达到100%的识别率,而且良好的可扩展性使得识别速度几乎不受人脸信息数据库规模限制。
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