本项目主要研究基于近红外图像的新一代人脸识别系统,融合了计算机图像处理技术与生物统计学原理于一体,通过对图像去噪、人脸检测和人脸识别等相关技术的理论创新,不仅克服了环境光照的影响提高了实用性,而且防止了人脸照片、视频和三维模型的欺骗提高了安全性,最后将系统识别信息显示在交互式可视化平台,实现高准确度人脸识别和方便快捷管理,具有广阔的推广前景。
人脸识别是近年信息科学领域里一个备受关注的热点,人脸识别技术在社会发展与建设中也得到了广泛的重视和应用。本项目重点考虑人脸识别在当前存在克服光照影响困难的问题。许多专家学者研究证明:相比于可见光,在环境光照变化的情况下采用近红外光谱成像的图像能显著提高人脸识别率。本项目立足于近红外图像开发出对环境光照影响不敏感的高准确度人脸识别系统,该系统由近红外人脸图像采集预处理模块、人脸检测模块、人脸识别模块组成。
三个模块均进行理论创新:
(1)近红外人脸图像采集预处理模块实现了一个快速、高效的过完备字典学习算法并成功将其应用到图像去噪中;
(2)人脸检测模块改进了已有人脸检测算法,将AdaBoost和LBP的优势进行结合,得到融合的检测算法,能够在任意的背景中准确而又快速地检测出存在的人脸;
(3)人脸识别模块提出了基于核随机映射与支持向量机的人脸识别算法,能弥补传统算法在精度、稳定性和速度方面的缺陷,且保留了当今近红外人脸识别所涵盖的识别率高、识别速度快、鲁棒性好、不受光照改变的影响等优点。
同时设计了双光谱人脸图像获取装置。其中近红外人脸图像应用于本人脸识别系统进行身份的鉴定,可见光人脸图像用来做界面的显示。
硬件上,系统不仅支持一对一与一对多模式并且包含基于人脸识别的比对子系统。与传统的一对一相比方便性更强,注册人数支持从一个人到上千人不等。基于人脸识别的比对子系统在公安追逃、流动失踪人口的身份确定等应用场合,提供了一种非常方便快捷和直接的途径。最后将系统识别信息显示在交互式可视化平台,实现了高准确度的人脸识别和方便快捷的管理,具有广阔的应用推广前景。
第十二届“挑战杯”作品 二等奖
1.湖南创合制造有限公司于2010年10月28日对本作品做出鉴定评价:该系统通过对近红外图像去噪、人脸检测和识别等技术的理论创新,不仅克服了环境光照的影响提高了实用性,而且防止了人脸照片、视频和三维模型的欺骗提高了安全性,操作简单,具有广阔的推广前景。详细评价报告见附录。
2.作品在校“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中,获得一等奖。