自動(dòng)人臉識別技術(shù)

1、自動(dòng)人臉識別技術(shù) Automatic face Recognition Technology,劉運(yùn)松 （計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)研究生）長沙理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院云影講壇2009.5.8,2,報(bào)告內(nèi)容,人臉識別的意義與感性認(rèn)識人臉識別的現(xiàn)狀人臉識別的過程人臉識別的方法人臉的關(guān)鍵技術(shù)人臉識別系統(tǒng)的開發(fā)與試驗(yàn)工具圖像協(xié)會,金稻蒸臉器 http://dwz.cn/FMCJb,3,人臉識別的感性認(rèn)識,人臉識別的意義人體生

2、物認(rèn)證技術(shù)人臉識別的系統(tǒng),蒸臉器的好處和壞處 http://dwz.cn/FMCJb,人臉識別是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域，是人類視覺最杰出的能力之一。雖然人臉識別的準(zhǔn)確性要低于虹膜、指紋的識別，但由于它的無侵害性和對用戶最自然、最直觀的方式，使人臉識別成為最容易被接受的生物特征識別方式。,人臉識別是人體生物認(rèn)證技術(shù)的一種，首先我們談?wù)勅梭w生物認(rèn)證技術(shù),人體生物的生物特征包括生理特征和行為特征兩大類。 ⑴人體的生理特征主要包括人臉、指紋

3、、掌紋、掌形、虹膜、視網(wǎng)膜、靜脈、DNA、顱骨等，這些特征是與生俱來的，是先天形成的； ⑵而行為特征包括聲紋、簽名、步態(tài)、耳形、按鍵節(jié)奏、身體氣味等，這些特征是由后天的生活環(huán)境和生活習(xí)慣決定的。這些生物特征本身固有的特點(diǎn)決定了其在生物認(rèn)證中所起的作用是不同的。表1對各種生物認(rèn)證技術(shù)作了一個(gè)簡單的比較。,生物特征識別：,,人臉,臉部熱量圖,指紋,手形,手部血管分布,虹膜,視網(wǎng)膜,簽名,語音,7,基于生物特征的身份認(rèn)證,生物特征=

4、生理特征+行為特征生理特征(what you are?)與生俱來，如DNA、臉像、虹膜、指紋等行為特征(what you do?)后天習(xí)慣使然，如筆跡、步態(tài)等,8,人體生物特征的起源于傳統(tǒng)的身份認(rèn)證的問題,基于知識的身份認(rèn)證(what you know?)容易忘記容易被盜容易攻擊基于令牌的身份認(rèn)證(what you have?)容易丟失容易被盜容易偽造知識+令牌,我們必須尋找更加可靠便捷的身份認(rèn)證方法----

5、----------------人體生物認(rèn)證,,10,常用生物特征的比較,［A. Jain, L. Hong and S. Pankanti. “Biometrics: Promising Frontiers for Emerging Identification Market”， Communication ACM, 2000］,人臉識別的意義,Bill Gates: 以人類生物特征進(jìn)行身份驗(yàn)證的生物識別技術(shù)，在今后數(shù)年內(nèi)將成為IT產(chǎn)

6、業(yè)最為重要的技術(shù)革命,蒸臉器有用嗎 http://dwz.cn/FMCJb,12,生物特征的評估,普遍性 Universality 唯一性 Uniqueness 恒久性 Permanence 易采集性 Collectability 系統(tǒng)性能 Performance (achievable identification accuracy, resource requirements, robustnes

7、s) 用戶接受程度 User Acceptance防欺騙能力 Resistance to Circumvention,13,各種生物特征市場份額的統(tǒng)計(jì),生物認(rèn)證技術(shù)市場收入的預(yù)測,14,15,人臉識別的應(yīng)用,人臉識別系統(tǒng)在金融、證券、社保、公安、軍隊(duì)及其他需要安全認(rèn)證的行業(yè)和部門有著廣泛的應(yīng)用典型應(yīng)用罪犯調(diào)查訪問控制人員考勤重用門票駕駛執(zhí)照,電子商務(wù)信用卡準(zhǔn)考證身份證,人臉識別,人臉識別因識別方式友好、可隱

8、蔽而備受學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注（但人臉識別不是萬能的）,17,人臉識別的軍事應(yīng)用,導(dǎo)彈基地、軍火庫房等要地的門禁或通道控制核能設(shè)施等重要軍事裝備的啟動(dòng)控制,幾個(gè)人臉識別系統(tǒng)介紹,1.中科奧森人臉識別系統(tǒng)2.南京理工的人臉識別3.深圳康貝爾人臉識別系統(tǒng),1.中科奧森人臉識別系統(tǒng),,本系統(tǒng)采用了目前最先進(jìn)的人臉檢測與識別技術(shù)，具有人臉獲取隱蔽，識別速度快，檢測與識別率高，魯棒性好、安全性高和實(shí)用方便等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于家庭安全監(jiān)控、辦公室

9、安全監(jiān)控、通道監(jiān)控等諸多方面，推廣的應(yīng)用前景領(lǐng)域遍及家庭、辦公、軍隊(duì)、政法、銀行、物業(yè)、海關(guān)、互聯(lián)網(wǎng)等。,,,1.中科奧森人臉識別系統(tǒng)（續(xù)）,國際首創(chuàng)近紅外人臉識別關(guān)鍵技術(shù)，包括算法思路、軟件技術(shù)、以及光學(xué)和電子硬件設(shè)計(jì)?！?國內(nèi)首創(chuàng)中遠(yuǎn)距離(大于5米)人臉識別關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠在中遠(yuǎn)距離快速準(zhǔn)確、穩(wěn)定地跟蹤多個(gè)人臉，并能在側(cè)臉，后腦勺狀態(tài)保持跟蹤，算法達(dá)到國際先進(jìn)水平。將人臉識別與智能監(jiān)控相結(jié)合是一項(xiàng)全新的技術(shù)。 自主產(chǎn)權(quán)

10、解決了環(huán)境光照對人臉識別不利影響等國際難題，實(shí)現(xiàn)了快速準(zhǔn)確可靠、不受環(huán)境光照影響的人臉識別技術(shù)，能防止照片模型等非法攻擊，系統(tǒng)性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。該系統(tǒng)已在我國深圳-香港通關(guān)口岸成功運(yùn)行多年。 通過中國信息安全產(chǎn)品測評認(rèn)證中心身份認(rèn)證產(chǎn)品與技術(shù)測評中心權(quán)威測評。 系統(tǒng)產(chǎn)品豐富,可以支持從幾個(gè)人到萬人級的識別,。并采用國際標(biāo)準(zhǔn)接口，可以無縫接入現(xiàn)有的安全防范系統(tǒng)。 支持多種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可建立高效索引機(jī)制實(shí)現(xiàn)快速查詢。模塊化組網(wǎng)方式

11、，集合TCP/IP和RS485總線傳輸優(yōu)點(diǎn)，適合各種形式或規(guī)模的應(yīng)用。 支持與其他密碼/生物特征識別等技術(shù)的邏輯組合運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)更嚴(yán)格的安全管理.。具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)，包括如下功能：近紅外/可見光人臉識別、人臉圖像對比和檢索、監(jiān)控狀態(tài)下中遠(yuǎn)距離人臉識別，場景智能監(jiān)控及報(bào)警等。,其領(lǐng)軍人物—李子青何許人也？,李子青, 獲湖南大學(xué)學(xué)士、國防科大碩士、英國Surrey大學(xué)博士學(xué)位。2000年辭去新加坡南洋大學(xué)終身教職，加盟微軟亞洲研

12、究院。2004年作為“百人計(jì)劃”入選者來到中科院自動(dòng)化所，現(xiàn)為 中科院自動(dòng)化所生物識別與安全技術(shù)研究中心主任。,,在微軟研發(fā)的人臉識別系統(tǒng) EyeCU，比爾.蓋茨接受CNN采訪為之講解。在中科院自動(dòng)化所研發(fā)的“AuthenMetric 中科奧森”人臉識別系統(tǒng)和智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，已包括北京奧運(yùn)會和邊境檢查等多個(gè)國家重大安全部門實(shí)施并發(fā)揮作用。,李子青其宣稱產(chǎn)品識別率世界第一。那口氣一看（不用人肉搜索）大家就知道是他從湖南這塊地走出去的人

13、。我們與李子青的關(guān)系除了先后都曾引馬湘江外（我們還在飲，他基本不飲了），更重要是我們計(jì)算機(jī)通信學(xué)院的劉偉華師兄學(xué)長作為交流訪問學(xué)生，加入了李子青的人臉識別團(tuán)隊(duì)（好像是世博會項(xiàng)目）。據(jù)消息靈通人士透露，劉師兄已學(xué)到了其項(xiàng)目組老大李子青40年功力的一半（即20年功力）。（初看好像與劉學(xué)長20幾歲，李子青40幾歲相關(guān)）。如果劉師兄把他的功力，傳給大家的話，我們也就可以宣稱世界第二了（哈哈）。,北京奧運(yùn)開幕式人臉識別門票查驗(yàn)現(xiàn)場－觀眾人臉

14、身份驗(yàn)證,中科院人臉識別技術(shù)成功用于奧運(yùn)會開幕式　　8月8日，數(shù)萬名觀眾由國家體育場鳥巢的100多個(gè)人臉識別系統(tǒng)快速身份驗(yàn)證關(guān)口有序入場，參加2008北京奧運(yùn)會的開幕式。據(jù)悉，該驗(yàn)證系統(tǒng)是由中科院自動(dòng)化所研制的。,,,,2.南京理工的人臉識別,南京理工人臉識別其領(lǐng)軍人物是本屆全國模式識別年會主席《楊靜宇》老教授。楊靜宇其人：我院孫濤等兄弟經(jīng)常引以自豪的師爺，我院著名教授徐尉鴻教授的導(dǎo)師與領(lǐng)導(dǎo)同事。楊靜宇教授于1982—1984年在

15、國際模式識別領(lǐng)域的權(quán)威—美國伊利諾斯大學(xué)CSL實(shí)驗(yàn)室T.S. Huang教授指導(dǎo)下從事模式識別理論研究。 一生功勛卓越：他先后在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物和國際學(xué)術(shù)會議上發(fā)表論文４００余篇，出版論（譯）著６本，指導(dǎo)【博士后】研究人員８人，培養(yǎng)【博士】研究生５７人。,,,,他培養(yǎng)的57多名博士，如今都已成為各個(gè)單位的骨干。其中最著名的是：楊健博士（32歲當(dāng)教授），獲全國百篇優(yōu)秀博士論文提名獎(jiǎng)，他在模式識別頂級刊物IEEE TPAMI上發(fā)表的兩篇論文

16、，目前已經(jīng)分別被國內(nèi)外學(xué)者和專家引用180多次和近60次。劉克教授曾獲得了第三屆霍英東教育基金會青年教師基金和青年教師獎(jiǎng)。洪子泉博士在國際上首次提出了基于代數(shù)特征的人臉識別方法。金忠教授2001年發(fā)表在Pattern Recognition上關(guān)于不相關(guān)鑒別分析的論文，曾收到著名的Thomson公司的賀信，祝賀該論文被引用次數(shù)位于同一領(lǐng)域引用次數(shù)最高的百分之一以內(nèi)。,,,,2008年，楊教授在相繼接受國際著名學(xué)術(shù)期刊《Pattern

17、 Recongnition Letters》的主編、《Neurocomputing》的主編的邀請，加盟上述兩大國際學(xué)術(shù)期刊編委會，成為兩大國際學(xué)術(shù)期刊的編委(Associate Editor)。上述兩大國際學(xué)術(shù)期刊對遴選編委會成員的要求非常高，《Pattern Recongnition Letters》在中國僅有四位編委，楊健教授是目前中國編委中最年輕的一位，其他三位分別來自清華大學(xué)、中國科學(xué)院和微軟亞洲研究院楊老師首次提出的2DPC

18、A方法和在鑒別分析方面的研究成果已引起國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的廣泛關(guān)注。國內(nèi)模式識別研究領(lǐng)域的權(quán)威、西安交通大學(xué)的校長鄭南寧院士最近在國際知名期刊《IEEE Intelligent Systems》上發(fā)表的題為“中國圖象處理和模式識別50年回顧”的論文中，著重指出了楊教授在基礎(chǔ)研究方面的四項(xiàng)研究成果，并強(qiáng)調(diào)說“2DPCA與2DLDA方法是本世紀(jì)初源于中國的”。,,“9·11”事件是生物特征認(rèn)證技術(shù)在全球發(fā)展的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。“9&#

19、183;11”以后生物識別技術(shù)的重要性被全球各國政府更加清楚地認(rèn)識到。傳統(tǒng)的身份鑒別技術(shù)面臨反恐任務(wù)時(shí)所表現(xiàn)出來的缺陷，使得各國政府在研究與應(yīng)用上對生物特征識技術(shù)開始了大規(guī)模的投資。在美國：三個(gè)相關(guān)的法案（愛國者法案、邊境簽證法案、航空安全法案）都要求必須采用生物識別技術(shù)作為法律實(shí)施保證?？傮w上來說，國外生物認(rèn)證技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入了以政府應(yīng)用為主的階段。,深圳康貝爾人臉識別系統(tǒng),,,,,,人臉識別門禁系統(tǒng)

20、 人臉識別大型場館準(zhǔn)入系統(tǒng),人臉識別在銀行金庫的應(yīng)用,中國人民銀行規(guī)定所有的金庫安防監(jiān)控系統(tǒng)都要有人臉識別功能,,聯(lián)合國的國際民用航空組織(ICAO)已對188個(gè)成員國發(fā)布了航空領(lǐng)域使用生物特征認(rèn)證技術(shù)的規(guī)劃，提出將在個(gè)人護(hù)照中加入生物特征(包括指紋識別、虹膜識別、面相識別)，并在進(jìn)入各個(gè)國家的邊境時(shí)進(jìn)行個(gè)人身份的確認(rèn)。目前，此規(guī)劃已經(jīng)在美國、歐盟、澳大利亞、日本、南韓、南非等國家和地區(qū)通過，從2004年底就開始實(shí)施了

21、。,43,報(bào)告內(nèi)容,人臉識別的意義人臉識別的現(xiàn)狀人臉識別的過程人臉識別的方法人臉的關(guān)鍵技術(shù)人臉識別系統(tǒng)的開發(fā)與試驗(yàn)工具圖像協(xié)會,人臉識別技術(shù)在國外的研究現(xiàn)狀,當(dāng)前很多國家展開了有關(guān)人臉識別的研究，主要有美國，歐洲國家，日本等，著名的研究機(jī)構(gòu)有美國MIT的Media lab,AI lab,CMU（卡耐基-梅隆大學(xué)）的Human-Computer Interface Institute，Microsoft Research,

22、英國的Department of Engineering in University of Cambridge（劍橋大學(xué)）等。綜合有關(guān)文獻(xiàn)，目前的方法主要集中在以下幾個(gè)方面：,綜合有關(guān)文獻(xiàn)，目前的方法主要集中在以下幾個(gè)方面：,（1）模板匹配 （2）示例學(xué)習(xí)（3）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) （4）基于隱馬爾可夫模型的方法除此以外，基于AdaBoost的人臉識別算法，基于彩色信息的方法，基于形狀分析的方法，以及多模態(tài)信息

23、融合的方法，國外都進(jìn)行了大量的研究與實(shí)驗(yàn)。,研究現(xiàn)狀,國際上對人臉及人臉面部表情識別的研究現(xiàn)在逐漸成為科研熱點(diǎn)。國內(nèi)外很多機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行這方面的研究,尤其美國、日本。進(jìn)入90 年代,對人臉表情識別的研究變得非?；钴S,吸引了大量的研究人員和基金支持,EI 可檢索到的相關(guān)文獻(xiàn)就多達(dá)數(shù)千篇。美國、日本、英國、德國、荷蘭、法國等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家如印度、新加坡都有專門的研究組進(jìn)行這方面的研究。其中MIT、CMU、Maryland 大學(xué)、St

24、andford 大學(xué)、日本城蹊大學(xué)、東京大學(xué)、ATR 研究所的貢獻(xiàn)尤為突出 。國內(nèi)國內(nèi)的清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中科院、中國科技大學(xué)、南京理工大學(xué)、北方交通大學(xué)等都有人員從事人臉及人臉表情識別的研究,人臉識別技術(shù)在國內(nèi)的研究現(xiàn)狀,國內(nèi)關(guān)于人臉自動(dòng)識別的研究始于二十世紀(jì)80年代，主要的研究單位有中科院自動(dòng)化所計(jì)算所， 清華大學(xué)，南京理工大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，復(fù)旦大學(xué)，北京科技大學(xué)等，并都取得了一定的成果。,國內(nèi)的研究工作主要是集中在

25、三大類方法的研究：①基于幾何特征的人臉正面自動(dòng)識別方法②基于代數(shù)特征的人臉正面自動(dòng)識別方法③基于連接機(jī)制的人臉正面自動(dòng)識別方法。,周激流實(shí)現(xiàn)了具有反饋機(jī)制的人臉正面識別系統(tǒng)，運(yùn)用積分投影法提取面部特征的關(guān)鍵點(diǎn)并用于識別，獲得了比較滿意的效果。他同時(shí)也嘗試了“穩(wěn)定視點(diǎn)”特征提取方法，即為使識別系統(tǒng)中包含3D信息，他對人臉側(cè)面剪影識別做了一定的研究，并實(shí)現(xiàn)了正，側(cè)面互相參照的識別系統(tǒng)。彭輝、張長水等對“特征臉”的方法做了進(jìn)一步的發(fā)展

26、，提出采用類間散布矩陣作為產(chǎn)生矩陣，進(jìn)一步降低了產(chǎn)生矩陣的維數(shù)，在保持識別率的情況下，大大降低了運(yùn)算量。程永清，莊永明等對同類圖像的平均灰度圖進(jìn)行SVD分解得到特征臉空間，每一幅圖像在特征臉空間上的投影作為其代數(shù)特征，然后利用層次判別進(jìn)行分類。張輝，周洪祥，何振亞采用對稱主元分析神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，用去冗余和權(quán)值正交相結(jié)合的方法對人臉進(jìn)行特征提取和識別。該方法所用特征數(shù)據(jù)量小，特征提取運(yùn)算量也較小，比較好地實(shí)現(xiàn)了大量人臉樣本的存儲和人臉的快速

27、識別。北京科技大學(xué)的王志良教授主要研究人工心理，建立了以數(shù)學(xué)公式為基礎(chǔ)的心理學(xué)模型。,50,報(bào)告內(nèi)容,人臉識別的意義人臉識別的現(xiàn)狀人臉識別的過程人臉識別的方法人臉的關(guān)鍵技術(shù)人臉識別系統(tǒng)的開發(fā)與試驗(yàn)工具圖像協(xié)會,人臉識別的過程,,52,人臉識別的過程,登記過程識別過程一對一的驗(yàn)證過程一對多的辨別過程,53,登記過程,54,一對一的驗(yàn)證過程,55,一對多的辨別過程,56,報(bào)告內(nèi)容,人臉識別的意義人臉識別的現(xiàn)狀人臉識別

28、的過程人臉識別的方法人臉的關(guān)鍵技術(shù)人臉識別系統(tǒng)的開發(fā)與試驗(yàn)工具圖像協(xié)會,自動(dòng)人臉識別系統(tǒng),所謂自動(dòng)人臉識別系統(tǒng)，是指不需要人為干預(yù)，能夠自動(dòng)獲取人臉圖像并且辨別出其身份的系統(tǒng) 一個(gè)自動(dòng)人臉識別系統(tǒng)至少要包含三個(gè)部分，即數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、人臉檢測子系統(tǒng)和人臉識別子系統(tǒng) “人臉識別”有時(shí)是指整個(gè)自動(dòng)人臉識別系統(tǒng)所做的工作，有時(shí)是指人臉識別子系統(tǒng)所做的工作,人臉檢測與人臉識別的研究內(nèi)容,(1)人臉檢測（Face Detection）

29、 人臉檢測（Face Detection）是指在輸入圖像中確定所有人臉（如果存在）的位置、大小、位姿的過程。人臉檢測是自動(dòng)人臉識別系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。(2)人臉識別 人臉識別細(xì)分為兩類，一類是回答我是誰的問題，即辨認(rèn)（Identification），另一類是回答這個(gè)人是我嗎？即確認(rèn)（Verification）。顯然，用于Identification模式的識別系統(tǒng)對算法的運(yùn)算速度的要求要高于Verification模式的識別系

30、統(tǒng)。,,從人臉自動(dòng)識別技術(shù)所依據(jù)的理論來講，人臉檢測與人臉識別都是模式識別問題。人臉檢測是把所有的人臉作為一個(gè)模式，而非人臉作為另一個(gè)模式，人臉檢測的過程就是將人臉模式與非人臉模式區(qū)別開來。人臉識別是把每一個(gè)人的人臉作為一個(gè)模式來對待，不同人的臉屬于不同的模式類，人臉識別的過程是將屬于不同人的臉歸于各自的模式。換句話說，人臉檢測強(qiáng)調(diào)的是人臉之間的共性，而人臉識別則要區(qū)分不同人臉之間的差異，二者同屬于模式分類問題。,,應(yīng)用—人臉識別

31、,,,,,,人臉檢測與人臉識別的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),定義1：檢測（Detection）指對人臉圖像進(jìn)行檢測和定位的過程。定義2：拒檢（Detection Rejection）指不能正常檢測到人臉或人臉不能定位以及人臉檢測失敗。定義3：拒檢率DRR（Detection Rejection Rate）指被拒檢的人臉圖像占統(tǒng)計(jì)總數(shù)的比例，用百分比表示。定義4：比對（Matching）指以人臉特征與另一人臉特征比較的過程。定義5：匹配相似度（Si

32、milarity）人臉特征比對的輸出結(jié)果，代表參與比對的兩個(gè)人臉特征的相似程度。用0到1之間的小數(shù)表示，該數(shù)字愈大表示比對的人臉特征相似程度愈大，該數(shù)字愈小表示參與比對的人臉特征相似程度愈小。,定義6：錯(cuò)誤拒絕FR（False Rejection）指定某匹配相似度為判定閾值，在來自于同一個(gè)個(gè)體的人臉特征之間的比對，其結(jié)果（匹配相似度）小于設(shè)定閾值。即指授權(quán)人不能被正確接受的比率。定義7：錯(cuò)誤接受FA（FalseAcceptance）指

33、定某匹配相似度為判定閾值，在來自于同一個(gè)個(gè)體的人臉特征之間的比對，其結(jié)果（匹配相似度）大于設(shè)定閾值。即指非授權(quán)人錯(cuò)誤的判斷為授權(quán)人的比率。定義8：錯(cuò)誤拒絕率（False Rejection Rate）指發(fā)生FR的比對次數(shù)占總統(tǒng)計(jì)比對次數(shù)的比例，用百分比表示，也叫拒真率。定義9：錯(cuò)誤接受率FAR（FalseAcceptance Rate）指發(fā)生FA的比對次數(shù)占總統(tǒng)計(jì)比對次數(shù)的比例，用百分比表示，也叫錯(cuò)誤通過率，或認(rèn)假率。定義10：相

34、等錯(cuò)誤率EER（Equal Error Rate）指在某給定匹配相似度下，F(xiàn)AR與FRR相等時(shí)的錯(cuò)誤率，即FAR=FRR。,定義11：登陸時(shí)間（Enrollment Time）從一幅人臉圖像獲取后，進(jìn)行人臉檢測、定位和特征提取所花費(fèi)的時(shí)間，此時(shí)間是數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)平均值，用毫秒（ms）表示。定義12：比對時(shí)間（Matching Time）比較兩張人臉特征所花費(fèi)的時(shí)間，此時(shí)間包含文件讀寫時(shí)間的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)平均值，用毫秒（ms）來表示。或者是將一張人

35、臉特征與一定數(shù)量的人臉特征進(jìn)行比對所花費(fèi)的時(shí)間的總和，表示為毫秒/萬人。定義13：首選識別率（First Hit）匹配相似度最大的人臉是正確的人的比率。即將識別結(jié)果按照匹配相似度從大到小排列，排在第一位的人臉就是正確的被識別的人的比率。定義14：累計(jì)識別率（Firs n Hit）正確的識別結(jié)果在前N個(gè)候選人中的比率。即將識別結(jié)果按照匹配相似度從大到小排列，在前N個(gè)結(jié)果中存在被識別的人的比率。,本征臉（eigenface）方法,是人臉

36、識別的基準(zhǔn)技術(shù)，并已成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),該方法基于主成分分析（PCA）PCA是將分散在一組變量上的信息集中到某幾個(gè)綜合指標(biāo)（主成分）上的數(shù)學(xué)方法，實(shí)際上起著數(shù)據(jù)降維的作用，并保證降維過程最大化保留原數(shù)據(jù)的差異這對最大化類間差異（即不同人之間的差異）并最小化類內(nèi)差異（即同一人的不同圖像間的差異）很有效,,用PCA將2維數(shù)據(jù)降到1維的例子，綠色點(diǎn)表示二維數(shù)據(jù)，PCA的目標(biāo)就是找到這樣一條直線，使得所有點(diǎn)在這條直線上的投影點(diǎn)之間的平均距

37、離最大。也就是最大化地保留了原數(shù)據(jù)的差異性,本征臉方法,直接計(jì)算C 的本征值和本征向量是困難的，可以通過對矩陣 做奇異值分解間接求出m值的選擇：,如果將本征向量恢復(fù)成圖像，這些圖像很像人臉，因此稱為“本征臉”,,[M. Turk & A. Pentland, JCN91],本征特征（eigenfeature）方法,利用PCA分析眼、

38、鼻、嘴等局部特征，即本征特征方法,[R. Brunelli & T. Poggio, TPAMI93],[A. Pentland et al., CVPR94],這實(shí)際上相當(dāng)于：為若干重要的特征建立本征空間，然后將多個(gè)本征空間集成起來,本征臉 vs. 本征特征,本征臉利用全局特征，本征特征利用局部特征，二者各有優(yōu)勢,待識別圖像,本征臉識別結(jié)果,本征特征識別結(jié)果,[A. Pentland et al., CVPR94],本征臉 v

39、s. 本征特征,難題——能否自動(dòng)確定：該用哪些特征？（眼睛？鼻子？嘴？……）特征的確切位置在哪兒？（從哪兒到哪兒算眼睛？……）,將二者結(jié)合，可以得到更好的識別效果同樣，這實(shí)際上相當(dāng)于：為若干重要的特征建立本征空間，然后將多個(gè)本征空間集成起來,由于嘴部受表情影響很嚴(yán)重，因此未考慮嘴部特征,實(shí)驗(yàn)結(jié)果,[X. Geng & Z.-H. Zhou, unpub04],FERET人臉數(shù)據(jù)庫上的結(jié)果,待識別圖像出現(xiàn)在算法返回的前Ran

40、k個(gè)圖像中,SEME選擇的特征,本征臉+本征特征所用的特征,SEME的可擴(kuò)展性,SEME的訓(xùn)練（計(jì)算）開銷很大，但只需訓(xùn)練一次,[X. Geng & Z.-H. Zhou, unpub04],將FERET人臉數(shù)據(jù)庫上選擇出的本征空間集成直接用于ORL（左）和BioID（右）這兩個(gè)人臉數(shù)據(jù)庫的結(jié)果,73,報(bào)告內(nèi)容,人臉識別的意義人臉識別的現(xiàn)狀人臉識別的過程人臉識別的方法人臉的關(guān)鍵技術(shù)人臉識別系統(tǒng)的開發(fā)與試驗(yàn)工具圖像協(xié)會

41、,人臉識別的關(guān)鍵問題,1.人臉面部形態(tài)（面型、眼睛、鼻子）2.人臉識別中的視覺特征 （早期MARR理論框架3個(gè)層次計(jì)算理論、算法、實(shí)現(xiàn)機(jī)制；現(xiàn)多層次）3人臉識別中的光照問題4.人臉識別中的姿態(tài)問題,關(guān)鍵技術(shù),人臉檢測圖像預(yù)處理人臉特征選擇人臉識別,學(xué)科基礎(chǔ),面部運(yùn)動(dòng)測量技術(shù)圖像處理技術(shù)人臉檢測跟蹤技術(shù)面部特征提取算法面部特征的模式識別算法,面部特征提取算法,幾何特征提取統(tǒng)計(jì)特征提取（主成分、2維主成分

42、、線性判別分析法、獨(dú)立成分分析法）頻率域特征提?。℅abol、離散余弦）運(yùn)動(dòng)特征提取代數(shù)特征提取,面部特征的模式識別算法,線性判別分析（Fisher 線性判別）支持向量機(jī)SVM貝葉斯網(wǎng)絡(luò)隱馬爾可夫模型及其基本問題人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊模式識別,人臉識別系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),人臉識別系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)人臉識別系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì)人臉識別系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),80,報(bào)告內(nèi)容,人臉識別的意義人臉識別的現(xiàn)狀人臉識別的過程人臉識別的方法人臉的關(guān)鍵技術(shù)

43、人臉識別系統(tǒng)的開發(fā)與試驗(yàn)工具圖像協(xié)會,人臉識別系統(tǒng)的開發(fā)與試驗(yàn)工具,Intel® 開源計(jì)算機(jī)視覺庫OpenCV簡介http://www.opencv.org.cn/forum/Intel® 開源計(jì)算機(jī)視覺庫OpenCV,OpenCV概述,目錄1 什么是OpenCV 2 重要特性 3 誰創(chuàng)建了它 4 新特征 5 從哪里下載 OpenCV 6 如果在安裝/運(yùn)行/使用 OpenCV 中遇到問題 7

44、OpenCV參考手冊 8 中文翻譯者,什么是OpenCV,OpenCV是Intel®開源計(jì)算機(jī)視覺庫。它由一系列 C 函數(shù)和少量 C++ 類構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺方面的很多通用算法。 opencv自帶的sample里面有很多識別例子，有人臉視頻跟蹤的，還有畫圖的，也有定位人臉的。,總綱：,用C/C++編寫的開源計(jì)算機(jī)視覺庫。 目的是為了實(shí)時(shí)應(yīng)用。 獨(dú)立于操作系統(tǒng)/硬件/圖形管理器。 通用的圖像/視

45、頻載入、保存和獲取模塊。 底層和高層的應(yīng)用開發(fā)包。,OpenCV 模塊：,cv – 主要的OpenCV 函數(shù)。 cvaux – 輔助的（實(shí)驗(yàn)性的）OpenCV 函數(shù)。 cxcore – 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與線性代數(shù)支持。 highgui – 圖像界面函數(shù)。,重要特性,OpenCV 擁有包括 300 多個(gè)C函數(shù)的跨平臺的中、高層 API。它不依賴于其它的外部庫——盡管也可以使用某些外部庫。 OpenCV 對非商業(yè)應(yīng)用和商業(yè)應(yīng)用都是

46、免費(fèi)（FREE）的。（細(xì)節(jié)參考 license）。 OpenCV 為Intel® Integrated Performance Primitives (IPP) 提供了透明接口。 這意味著如果有為特定處理器優(yōu)化的的 IPP 庫， OpenCV 將在運(yùn)行時(shí)自動(dòng)加載這些庫。 更多關(guān)于 IPP 的信息請參考： http://www.intel.com/software/products/ipp/index.htm,誰創(chuàng)建了它,作者

47、列表可以在文件AUTHORS中找到。 此外，還有很多人給出了建議、補(bǔ)丁、BUG 報(bào)告等等。一個(gè)不太完整的列表在文件THANKS中。,新特征,請參考OpenCVChangeLog。,從哪里下載 OpenCV,訪問 http://www.sourceforge.net/projects/opencvlibrary 。您可以直接下載exe文件的安裝包（windows用戶），或者您可以通過代碼管理工具（比如SVN或者CVS等下載openCV最

48、新的源代碼），您甚至不需要安裝任何代碼管理工具，直接通過sourceforge網(wǎng)站上提供的打包下載源代碼的辦法下載，具體可以參考Mingw編譯最新版本的OpenCV代碼。 如果在使用OpenCV存在問題，在 Google (http://www.google.com )中輸入 "OpenCV" 和相關(guān)問題的關(guān)鍵字進(jìn)行搜索。也可以到本網(wǎng)站的論壇上面發(fā)帖來咨詢。論壇地址是：opencv中文論壇。,如果在安裝/運(yùn)行/使用

49、 OpenCV 中遇到問題,閱讀FAQ中文 在 OpenCV 郵件列表 www.yahoogroups.com （http://groups.yahoo.com/group/OpenCV/ ）中搜索。 加入到 yahoo group 上的 OpenCV 郵件列表中（如何加入請參考 FAQs），并發(fā)送你的問題到郵件列表中。（這個(gè)郵件列表可能會遷移到OpenCV's SourceForge site） 參考 OpenCV 的例

50、子代碼，閱讀參考手冊 :),OpenCV參考手冊,CxCore中文參考手冊 Cv中文參考手冊 CvAux中文參考手冊 HighGUI中文參考手冊,中文翻譯者,于仕琪，中科院自動(dòng)化所自由軟件協(xié)會 HUNNISH，阿須數(shù)碼,93,報(bào)告內(nèi)容,人臉識別的意義人臉識別的現(xiàn)狀人臉識別的過程人臉識別的方法人臉的關(guān)鍵技術(shù)人臉識別系統(tǒng)的開發(fā)與試驗(yàn)工具圖像協(xié)會,長沙理工大學(xué)圖像識別數(shù)據(jù)安全與智能控制協(xié)會介紹,,1.協(xié)會

51、簡介2.協(xié)會活動(dòng)3.協(xié)會章程4.歡迎入會,,1.協(xié)會簡介2.協(xié)會活動(dòng)3.協(xié)會章程4.歡迎入會,㈠《圖像識別數(shù)據(jù)安全智能控制協(xié)會》 是我校40多名研究生，發(fā)起成立的科技學(xué)術(shù)類協(xié)會；㈡協(xié)會以中科院開源軟件協(xié)會為模式藍(lán)本，,㈢協(xié)會之所以存在目的,①為實(shí)現(xiàn)學(xué)校書記校長提出的研究型大學(xué)戰(zhàn)略添磚加瓦；②為活躍信息技術(shù)相關(guān)學(xué)院乃至學(xué)校的學(xué)術(shù)氛圍，實(shí)現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)所講的博力論壇無時(shí)無處不在的思想服務(wù)；③為增進(jìn)同學(xué)們的學(xué)術(shù)水平與科研能力服務(wù)；

52、④為同學(xué)們用技術(shù)知識實(shí)現(xiàn)勤工儉學(xué)提供可能的途徑；,,目標(biāo)是把本協(xié)會辦成，中南區(qū)有一定影響的專業(yè)協(xié)會，為提高學(xué)校聲譽(yù)形象添磚加瓦。,,1.協(xié)會簡介2.協(xié)會活動(dòng)3.協(xié)會章程4.歡迎入會,開展如下活動(dòng)：,⑴開展技術(shù)講座啟動(dòng)常規(guī)培訓(xùn)講座活動(dòng)，每周2次常規(guī)講座； 《研究生系列信息技術(shù)講座》 首先是編程技術(shù)講座：由研究生開講JAVA技術(shù)、.net技術(shù)和VC++數(shù)字圖像編程技術(shù)⑵邀請校內(nèi)外專家講座；⑶尋求校外企業(yè)經(jīng)費(fèi)贊助與合作；⑷然

53、后邀請新生代專家講座；⑸招聘有編程水平的fellow級會員；加以培訓(xùn)，提高水平；⑹承接企業(yè)勤工儉學(xué)的編程項(xiàng)目，為會員提高能力，且用知識技能勤工儉學(xué)提供機(jī)會；,圖像識別數(shù)據(jù)安全智能控制協(xié)會運(yùn)作思路,①以中科院開源軟件協(xié)會為藍(lán)本運(yùn)作本協(xié)會②把協(xié)會的網(wǎng)站建立好：www.csatr.cn③常規(guī)培訓(xùn)講座活動(dòng)，每周2次常規(guī)講座； 首先是編程技術(shù)講座：由研究生開講JAVA技術(shù)、.net技術(shù)和VC++數(shù)字圖像編程技術(shù)等同學(xué)們感興趣的TOP

54、IC；本活動(dòng)項(xiàng)目為《研究生系列信息技術(shù)講座》,邀請校外專家講座；首先擬聘請如下國內(nèi)元老級專家：,章兢教授：博導(dǎo)，湖南大學(xué)副校長，智能控制、數(shù)據(jù)挖掘知名專家；王耀南教授：博導(dǎo)，湖南大學(xué)電氣院院長，智能控制、模式識別專家；馬宏緒教授：博導(dǎo)，國防科技大學(xué)，機(jī)器人專家孫即祥教授：博導(dǎo)，國防科大，模式識別教父級大師；王潤生教授：博導(dǎo)，國防科大，圖像分析與理解大師；林福宗教授：清華大學(xué)，多媒體技術(shù)大師；張長水教授：清華大學(xué)，模式識別專

55、家；。。。。。。。,,招聘有編程水平的fellow級會員；加以培訓(xùn)，提高水平；承接企業(yè)勤工儉學(xué)的編程項(xiàng)目，為會員提高能力，且用知識技能勤工儉學(xué)提供機(jī)會；,,1.協(xié)會簡介2.協(xié)會活動(dòng)3.協(xié)會章程4.歡迎入會,協(xié)會章程,長沙理工大學(xué)圖像識別數(shù)據(jù)安全與智能控制協(xié)會章程,總 則,本團(tuán)體中文名稱為“長沙理工大學(xué)圖像識別數(shù)據(jù)安全與智能控制協(xié)會”（簡稱圖像智能協(xié)會）本章程為長沙理工大學(xué)圖像識別數(shù)據(jù)安全與智能控制協(xié)會的指導(dǎo)性綱領(lǐng)，全體協(xié)會的

56、成員都有義務(wù)遵守本章程的各項(xiàng)規(guī)定，為長沙理工大學(xué)圖像識別數(shù)據(jù)安全與智能控制協(xié)會的發(fā)展盡自己的力量。,一 性質(zhì),長沙理工大學(xué)圖像識別、數(shù)據(jù)安全與智能控制協(xié)會是在校黨委、校團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)下和校團(tuán)委、計(jì)通學(xué)院等指導(dǎo)下的在視頻圖像處理、模式識別、人工智能、信息安全、智能控制、機(jī)器視覺、數(shù)據(jù)挖掘、導(dǎo)航定位、地理信息、嵌入式系統(tǒng)、通信技術(shù)等領(lǐng)域感興趣的智能信息技術(shù)愛好者以自愿為原則組織起來的群眾性活動(dòng)組織、是長沙理工大學(xué)學(xué)術(shù)類社團(tuán)組織。,二 目標(biāo),團(tuán)結(jié)力量

57、，共同進(jìn)步?！⊙芯繄F(tuán)隊(duì)協(xié)作的機(jī)制，在團(tuán)體力量最大化的同時(shí)，注重個(gè)體潛能的發(fā)揮。 提高成員的智能科學(xué)研究的興趣與能力；計(jì)算機(jī)編程能力；提高成員智能信息處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的能力（動(dòng)手能力）；本協(xié)會的根本任務(wù)是在學(xué)生中普及智能科技知識，開展咨詢、培訓(xùn)活動(dòng)，全方位的培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，協(xié)會將通過開展形式多樣的活動(dòng)，全面提高學(xué)生在以上領(lǐng)域的科技水平和應(yīng)用能力，培養(yǎng)新世紀(jì)的新型技術(shù)人才。,三 宗旨,長沙理工大學(xué)圖像識別、數(shù)據(jù)安全與智能控制協(xié)會以“學(xué)習(xí)

58、智能技術(shù)知識、掌握新科技、培養(yǎng)適應(yīng)社會的新型復(fù)合型人才”為宗旨，本著“追求卓越，共同進(jìn)步、不斷創(chuàng)新、落腳實(shí)戰(zhàn)”工作原則，積極大膽地走進(jìn)智能信息科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域，不斷總結(jié)交流，樹立良好的科技創(chuàng)新氛圍，以協(xié)會為龍頭，帶領(lǐng)全校學(xué)生，深入智能信息科學(xué)技術(shù)研究，為學(xué)校的智能信息科技相關(guān)科學(xué)發(fā)展作自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。,四 活動(dòng)安排,本協(xié)會結(jié)合自身的特點(diǎn)，在校內(nèi)開展如下活動(dòng)： 講座：定期專家教授能者開展講座，普及視頻圖像處理、模式識別、人工智能、信息

59、安全、智能控制、機(jī)器視覺、數(shù)據(jù)挖掘、導(dǎo)航定位、地理信息、嵌入式系統(tǒng)、通信技術(shù)等領(lǐng)域科技知識；交流：定期開展會員之間進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的例會；實(shí)踐：與校外企業(yè)進(jìn)行合作，為會員提供實(shí)習(xí)實(shí)戰(zhàn)機(jī)會，提高會員的實(shí)踐能力；,五 協(xié)會的經(jīng)費(fèi)開支,一. 協(xié)會財(cái)務(wù)工作由秘書處全權(quán)管理。二. 經(jīng)費(fèi)來源： 1.學(xué)校方面對協(xié)會的專項(xiàng)經(jīng)費(fèi) 2.校外企業(yè)單位、社會團(tuán)體或個(gè)人的正當(dāng)?shù)馁Y助。 3.協(xié)會技術(shù)人員對社會有償服務(wù)所得收入。三

60、．建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呢?cái)務(wù)制度，詳情參閱《協(xié)會財(cái)務(wù)管理制度》。,十 會員,⑴入會條件： 有一定的編程能力：C,C++,C#,JAVA,匯編等語言之一以上均可；不論專業(yè)、不論年級；對視頻圖像處理、模式識別、人工智能、信息安全、智能控制、機(jī)器視覺、數(shù)據(jù)挖掘、導(dǎo)航定位、地理信息、嵌入式系統(tǒng)、通信技術(shù)等領(lǐng)域之一以上感興趣，有無私奉獻(xiàn)精神并想增長自己專業(yè)知識及實(shí)踐操作水平，并且能遵守本協(xié)會章程者申請入會，（注：申請者必須是本校學(xué)生，且有較強(qiáng)的組織紀(jì)律

61、性）。,,⑵入會手續(xù)： 　　申請者必須填寫《會員登記表》，并交一張一寸照片。成為正式會員之日起，頒發(fā)《會員證》,,⑶會員權(quán)利： 1 、有參加本協(xié)會具備的各項(xiàng)活動(dòng)的權(quán)力。 2 、有對本協(xié)會工作提出批評、建議、意見的權(quán)力。 3 、有提交申請后退會的權(quán)力。 4 、有選舉與被選舉的權(quán)力。,,⑷會員義務(wù)： 1、有按時(shí)參加本協(xié)會活動(dòng)的義務(wù)。 2、有嚴(yán)格遵守本會管理?xiàng)l例及會規(guī)的義務(wù)。 3、有與其他會員進(jìn)行科技知識、經(jīng)驗(yàn)交流的義務(wù)。

62、4、有宣傳本協(xié)會的宗旨和認(rèn)為，擴(kuò)大協(xié)會影響的義務(wù)。 5、有積極完成本協(xié)會所分配的任務(wù)的義務(wù)。,,⑸其它：1.若會員轉(zhuǎn)學(xué)或者畢業(yè)，會籍將被中止。2.若會員要求退出圖像智能協(xié)會,必須到秘書處注銷會籍。,,1.協(xié)會簡介2.協(xié)會活動(dòng)3.協(xié)會章程4.歡迎入會,www.csatr.cn 廣告,歡迎光臨如果你是在如下領(lǐng)域有一技之長，請加入我們 "長沙理工大學(xué)圖像識別數(shù)據(jù)安全與智能控制協(xié)會”如果您在如下專業(yè)方向有一技之長，能

63、解決實(shí)際問題，也愿意用技術(shù)開發(fā)設(shè)計(jì)的方式勤工儉學(xué)。數(shù)學(xué)建模、算法設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫（SQLServer、Oracle等）、VC、C#、DEPHI圖像處理、模式識別、地理信息、美工（程序界面美工設(shè)計(jì)）、GPRS、通信、嵌入式系統(tǒng)（ARM、DSP、單片機(jī)、uclinux、ucosII、WINCE）機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域有一技之長。一技之長的含義是在該領(lǐng)域內(nèi)有某一方面從事實(shí)際任務(wù)的設(shè)計(jì)開發(fā)工作，能夠獨(dú)立承接項(xiàng)目模塊的開發(fā)工作，自己有開發(fā)的電腦。登記注冊