Обнаружения лиц на цифровых фотографиях с использованием MATLAB

Аннотация

В данной работе рассматривается вопрос обнаружения лиц на цифровых фотографиях с использованием MATLAB.

Цель работы – разработка макета программы, осуществляющей распознавание лиц на фотографиях. Прототип программы разработан с использованием встроенного языка MATLAB. Программа реализует алгоритм Виолы-Джонса. В работе проводится исследование данного алгоритма в разных условиях, определяются условия его применимости.

При дальнейшем развитии, данное приложение может быть использовано в системе биометрической идентификации личности.

Annotation

The paper issue of face detection on digital photos by using MATLAB.

The purpose of the project is development of the program prototype for face detection. The program prototype is developing by using MATLAB internal language. In the program are implemented Viola-Jones algorithm. The paper described the research results of usage Viola-Jones algorithm in the different conditions, determined.

Further, the research results can be used for developing biometrics identification system.

1. Оглавление

Введение        3

1.        Анализ существующих технических решений объекта разработки        4

1.1.        Классификация методов обнаружения лица        4

1.2.        Поиск по характерным особенностям лица        4

1.3.        Сегментация по цвету кожи        4

1.4.        Поиск по контурам        6

1.5.        Поиск с применением классификаторов        7

2.        Обоснование предложенных структурных решений        7

3.        Обоснование выбора методов решения поставленных задач        8

4.        Обоснование выбора языков программирования и инструментальных средств для создания макета программного продукта        9

5.        Методики и результаты экспериментального исследования макета программного продукта        10

6.        Заключение        19

Cписок литературы        20

Листинг программы        21

1. Введение

Последние годы ознаменовались стремительным ростом мощностей вычислительной техники. Появились компактные и недорогие устройства, позволяющие решать сложные вычислительные задачи. Благодаря этому широкое распространение получило компьютерное зрение. Данный термин означает технология создания устройств, которые могут проводить выявление, наблюдение, распознавание и классификацию объектов.

Компьютерное зрение получило широкое распространение в разных сферах человеческой жизни – системы видеонаблюдения (например, распознавание номеров автомобилей), бытовая техника (например, телевизор, управляемый жестами), управление промышленными процессами, системы диагностики в медицине и многое другое. Одной из самых значимых задач компьютерного зрения является нахождение и распознавание лиц. Данная задача актуальна для систем видеонаблюдения, используемых в аэропортах, вокзалах, офисных зданиях и других местах. Первым шагом в решении задачи аутентификации личности по лицу – выделение лица на изображении.

Нахождение человеческого лица на фотографии является достаточно простой задачей для человеческого глаза. Что касается компьютерного зрения -  при нахождении лица встречается много сложностей, связанных с разным уровнем освещения, поворотом головы, сокрытия части лица посторонними предметами и т.д.

Задача нахождения и распознавания лица впервые возникла белее 40 лет назад. С тех пор было разработано множество алгоритмов и мотодик, позволяющих решить эту задачу. В данной работе рассматривается вопрос нахождения лиц на фотографиях с помощью алгоритма Виолы-Джонса.