復雜場景中家庭服務機器人目標識別與人臉識別的研究和實現.pdf

1、家庭服務機器人的視覺系統(tǒng)是家庭服務機器人獲取信息的主要來源，能否準確快速地識別室內復雜場景中的物體和家庭成員是家庭服務機器人能否完成家庭服務的基礎，因此，研究并實現家庭服務機器人的目標識別和基于人臉識別的身份認證有著極其重要的意義。本文針對家庭服務機器人的實際應用以及RoboCup家庭服務機器人組比賽中的具體問題，如減少光照、攝像頭視角對目標識別和人臉識別的影響，主要做了以下工作：
　　 首先，本文介紹并比較了幾種經典的目標識別

2、方法和人臉識別方法，分析其優(yōu)缺點，從而在此基礎上提出并實現適合家庭服務機器人的目標識別算法和人臉識別算法。
　　 其次，在基于顏色信息的多目標識別的基礎上，為充分利用物體形狀、紋理等信息，保證目標物體在目標識別系統(tǒng)中的平移不變性、比例不變性和旋轉不變形，并減少不同的光照條件、不同的攝像頭視角對目標識別系統(tǒng)的影響，以優(yōu)化后的形狀不變矩構成特征向量，并通過改進的歐氏距離對特征向量進行比較，從而找到一種高效、快速、魯棒的目標識別算法，

3、以滿足家庭服務機器人目標識別的實時性、準確性。
　　 最后，針對普通的人臉識別系統(tǒng)在低樣本數量情況下累計識別率較低的問題，通過Adaboost分類方法，挑選出有效區(qū)分人臉與非人臉的能夠進行快速人臉檢測與定位的Haar特征，并對人臉區(qū)域圖像進行幾何歸一化和灰度歸一化處理，從而在最大程度上避免室內環(huán)境下不同光照條件對人臉識別準確率的影響，并去除背景的干擾。然后，以特征臉作為特征向量，通過改進的PCA進行快速降維，僅以前面幾個最大特征