【数字图像处理在人脸识别领域的应用研究10000字（论文）】

数字图像处理在人脸识别领域的应用研究TOC\o"1-3"\h\u摘要 图31所示的是一个人脸识别的简单过程。图3SEQ图\*ARABIC\s11人脸识别过程图（1）图像的获取图像的获取就是进行图像的采集，是通过从外部条件来获取图像，并输入到系统中。对于采集的图像，其一般是可以分成为静态和动态的图像。静态图像主要来源有通过扫描仪的扫描、手机和摄像机的拍摄照片，还有互联网上能够搜索到的图片库等。动态的是现在用的最多是视频监控下拍摄到视频中的各帧图像。动态获取的范围相对来说是比较大的，而且外部干扰因素也比较的复杂多变，这就造成了在图像的采集过程中出现模糊或人脸显示不全的状态，也为下一步的人脸检测增加的一定的困难性。（2）人脸检测与定位人脸检测主要是先判断检测出上一步采集的图像里面是不是存在有人脸的出现，倘若是存在有人脸出现的，就把检测到的人脸在图像中的区域进行标志并定位出来，最后再把人脸和背景图像进行分离开来。这个时候无论上一步获取到的图像是静态图像还是动态图像，只要通过人脸检测步骤中能够检测到人类面孔，就可以进行人脸定位处理。（3）图像预处理图像预处理是尽最大地可能去消除噪音和减少多余信息的干扰，并且降低外部环境对图像成像的影响，从而能够突出在图像中的有效信息。也就是说，是最大可能地去减少众多因素对图像成像的干扰，从而能够提供清晰和高质量的人脸图像，这样对后面进行处理图像时是很有利的。图像预处理的作用主要是为了给下一步的特征提取做好服务，也正因为这样，它成为了特征提取前那个不可缺少的一步，而且也是很重要的一步。（4）特征提取特征提取主要是对上一步骤预处理完成后的图像中提取出相关信息，这里需要的信息是图像中对识别人脸的身份有用的特征，先分类处理好相关的特征信息，再把图像以某种形式去进行描述。在这一步骤中，怎么样去提取出对于识别有用的特征信息的方法，这是非常重要的一步，对于人脸识别过程来说。（5）人脸识别识别是人脸识别过程中的最后一步，是进行对于前几步完成后提取出来的相关特征信息，对其需要识别的面孔进行数据库中的所有人脸匹配，匹配到与当前面部信息符合度最高的面孔，也就能够完成人脸的识别任务，最后就给出面部识别的结果。图32用户界面3.2基于M图32用户界面图图33实现结果3.3人脸识别的应用随着现代科学技术的不断进步以及发展，还有人们的欲望在对于能够快速并且准确的自动识别出身份的方面上越来越强烈，从而使得生物特征识别技术获得到了很大的发展。在当下，生物特征识别技术包括了很多种识别的类型，人脸识别就是其中的一种。如果将人脸识别和其他的识别类型作比较的话，人脸识别相对的有着很多优势，例如更加的直观、友好和便捷等。因为这些优点的存在，让人们在使用人脸识别的时候没有太多的不愉快，因此，它也很快的就能够被使用者所接受并使用，从而人脸识别也就得到了更加多的研究和应用。人脸识别技术应用到了很多地方，下面介绍应用到的一些方面：（1）政府机关机构上的缉拿逃犯、人员布控等。就像国家公安局的刑侦机关档案系统中那样，档案里有许多关于作案嫌疑人的图片，所以只要有刑侦工作人员在案发的现场中，或者是通过某些其他的方法获取了某个嫌疑人的照片后，又或者是掌握到了嫌疑犯相应的脸部特征后，就可以从档案人脸信息库中去找到相似的人脸特征进行匹对，并且能够很快速的得到确认，这样就在刑侦破案中极大的增加了准确度和工作效率。（2）人证合一的验证，是在机场、海关、汽车站、火车站等的场合上，人证核实验证是核验本人是否是本人的一般使用手段，在这些地方场合上，都会设置有人证对比仪和闸门。人证合一验证就是使用证件上的人脸和持证的人脸进行核对验证，如果是非本人使用证件去核对，就会显示验证失败。正因为有了人证对比仪，工作人员能够更好的对客人的信息进行核对登记。例如，现在进入火车站内前，我们都需要通过门闸机进行刷身份证和人脸对照识别对照成功后，才可以进到站内坐车。（3）视频监控。在很多公共场所，还有银行，企业公司等都安装有24笑死的视频监控，现在甚至是在自己家门口也都安装了摄像头，给家里增添了一定的安全保障。如果有突发事件存在的时候，或是其他人的非法闯入，甚至是公安追击嫌疑人时，这个时候的视频监控，就让我们拥有了实时跟踪和监控，更有利于报警之后追击以及识别等。也就是只需要查看监控信息就可以从中采集到相关的视频帧，先对视频上的出现的人进行图像处理，再利用人脸识别技术的检测、跟踪和对比识别就能够很快地找到事件发生的缘故或者是知道入侵者是谁。（4）入口控制。入口控制的应用主要是利用了人脸识别闸门，在政府机关大楼大门、办公区门口、居民小区楼栋门口等都设置有人脸识别闸门，用来管理工作人员或住宿人员的进出和外来人员进出记录等。像学校的宿舍区和校门口进出也有人脸识别门禁，这能够更好的管理学生的进出。闸门的存在有效地加强了各区或楼栋的安全，和更好地进行人员管理。尽管现在的人脸识别技术在我们的生活中应用的十分广泛，也都还在不停的取得很大的进步，但是不可以否认的是，人脸识别技术在现在来说，还有着不可想象的发展空间。研究怎么能够将人脸识别在不同的光照条件和不同的角度下的问题解决，和怎么样能够把识别的准确率和继续提高的问题，这些都将会成为人脸识别技术在未来发展中的研究方向。3.4人脸识别存在的问题人脸识别的不断发展，让我们体验到了它带到生活中的很多便利，但是在人脸识别实施的过程中仍然存在着一些问题，不仅是有影响识别的准确率和速率的因素，也有对人脸信息存在着一些不安性。首先，对于影响识别的准确性和速率的因素有以下几点：（1）采集图像不清晰、模糊，甚至无法辨识人脸特征的问题。对于现在的日常生活中的摄像头来说，它几乎已经是随处可见的了。在人机不配合的情况下，通过摄像头采集到的图像会受一些影响，当光照条件处于过暗或过亮的时候，图像的采集都会处于过分曝光或者黑暗的状况，从而很容易导致所采集到的图像很难快速识别出人脸特征的有效信息。（2）人脸的遮挡物问题，使得人脸无法完全显示出来，从而无法采集到完整的面部信息，造成人脸特征信息的不可匹配，进而没有办法辨认这个人的身份。在摄像头监控的环境下，被监控者往往会有带眼镜、帽子、口罩等物品，这些都会将人脸的部分特征掩盖起来，从而会影响到识别的准确性。特别是，在受着新冠疫情的影响下，在我们日常防控生活中，口罩已经成为了外出的必备品，但是在进出校门、上下班或门禁刷脸的时候，又不得不将口罩脱下才可以完成识别任务，这也给我们的防控带来了不便。（3）面部表情的多变和姿势的多样性，人脸的表情可以千变万化、动作姿势也可以多种多样。在录入的人脸数据库里，这个人可能是大笑着、嘟着嘴、闭着眼、低着头或者是侧着脸的各种姿势，这样都会影响到识别的准确性。（4）背景环境的复杂多样性。人脸处于各种不同的环境，甚至有时穿着打扮还会与背景融合成为一体，导致在识别过程中很难将检测到的人脸与背景分离开来，就此降低了人脸定位的正确率。其次，人脸识别在给予我们生活便捷的同时，也存在有着某些不安的隐患。（1）容易被复制的人脸特征。在当代社会下，通过拍照就已经可以将人脸的特征呈现出来，而且现在的整容技术已经是可以将一张人脸完全变成另外一个人的人脸，就这样能够实现人脸特征复制的手段，就这样有极大的可能性可以骗过人脸识别系统。（2）刷人脸容易将个人信息泄露。人脸识别应用到了手机支付上，使用人脸支付丰富了我们的支付方式，可是在使用过程中，容易泄露我们的人脸特征和一些消费记录的信息，尤其是对于不太会使用智能手机的中老年人，偶尔会有人进行那些不怀好意的诱导欺骗，进行一些诈骗转账行为，虽然这种情况发生的概率很低，但也存在着发生的可能性。因此，在人脸识别技术的使用过程中，很多问题都会影响到我们对于使用人脸识别的舒适度和安全度。在针对这些存在的问题中，仍旧需要不断研究和改进，才能使得人们对人脸识别得到更好的使用体验。

4结语近些年来，由于物联网和大数据计算机化技术的迅速发展，数字图像处理已经被广泛应用在了各种不同的应用领域。人脸识别技术也紧跟着数字图像处理技术的进展而不断发展壮大，它在日常生活中也得到了越来越广泛的应用。本文主要是介绍了数字图像处理的常见处理方法,及其与人脸识别技术方面的一些有关内容。首先是介绍了人脸识别中常用的图像处理方法，其中包括有图像增强和图像检测，接着是介绍了关于人脸识别的内容，包括有过程、应用和存在的问题，对人脸识别过程进行了简要总结，再使用Matlab实现了一个简单的人脸识别系统，并对人脸识别的一些应用进行了阐述，最后是整理了在人脸识别过程中存在的问题。由于人工智能技术会不断地进步发展，数字图像处理技术的应用领域也在进一步地不断扩宽，我们不仅要享受科技信息化带来的便捷，同时也要去了解所存在的劣势，这样在当代社会的条件下才能够更好地适应。总之，运用数字图像处理应用的方面有很多，不仅仅是在人脸识别上的发展应用，还有超多方面都需要运用到数字图像处理与识别技术。

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