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基于侧脸和耳廓组合特征的个人身份鉴别方法

作　者: 卢曼慧
导　师: 苑玮琦
学　校: 沈阳工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 人脸识别 人耳识别 人耳定位 轮廓跟踪 组合特征
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


随着计算机技术的迅速发展，信息安全问题逐渐受到人们的重视，于是为了满足信息时代的安全要求，产生了生物特征识别技术。目前常用的生物特征识别技术主要有人脸识别、指纹识别、虹膜识别、人耳识别等，其中人脸识别以其采集方便、用户接受程度高、实用性强的优势受到人们的关注，但是，由于年龄、表情、化妆和胡须等变化的影响，使得人脸的特征很不稳定，故人脸识别具有一定的局限性。相对于人脸图像，人耳图像不受表情、化妆等的影响，而且也具有采集方便、用户接受程度高的优点，因此将人耳识别与人脸识别相结合可以真正做到“非打扰识别”。根据人耳特殊的生理特征结构和生理位置，本文提出了一种将人脸特征和人耳特征相结合的基于侧脸和耳廓组合特征的个人身份鉴别方法，用此方法来辅助人脸识别，提高识别率。基于侧脸和耳廓组合特征的个人身份鉴别方法分别提取了侧脸特征和耳廓特征，并将其相结合进行识别。首先对图像进行预处理去掉图像中的背景信息和噪声，然后用轮廓跟踪的方法在侧脸图像中提取侧脸轮廓，根据曲率提取眼睛、鼻子、嘴三个特征点，以其两两之间的垂直和水平距离作为侧脸特征。在提取完侧脸特征之后，提出一种基于轮廓跟踪的人耳定位算法，用该算法进行人耳定位，提取外耳轮廓，然后提取外耳轮廓的高度和宽度特征作为耳廓特征。最后将侧脸特征和耳廓特征相结合形成组合特征向量，采用根据相似性阈值和最小距离原则的聚类方法对其进行分类识别。应用实验室自建的侧脸图像库对本文提出的方法进行验证，实验结果表明该方法是可行的，可以有效地辅助人脸识别。而且该方法的人耳定位部分提取出的外耳轮廓及定位出的人耳图像还为进一步提取耳廓及内耳特征打下良好的基础。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-19
  1.1 课题来源  10
  1.2 课题研究的目的及意义  10-11
  1.3 国内外研究现状  11-17
  1.4 目前存在的问题  17
  1.5 论文主要研究内容  17-19
2 侧脸和耳廓组合特征识别系统  19-23
  2.1 模式识别系统  19-20
  2.2 侧脸和耳廓组合特征识别系统  20-22
    2.2.1 侧脸和耳廓组合特征识别系统的结构  20-21
    2.2.2 侧脸和耳廓组合特征识别系统的硬件组成  21-22
    2.2.3 侧脸和耳廓组合特征识别系统的软件开发环境  22
  2.3 本章小结  22-23
3 侧脸图像预处理  23-28
  3.1 侧脸图像采集  23
  3.2 差影法去除侧脸图像背景  23-27
    3.2.1 差影法基本原理  24-25
    3.2.2 差影法去侧脸图像背景  25
    3.2.3 侧脸图像去噪  25-27
  3.3 本章小结  27-28
4 侧脸特征提取  28-34
  4.1 侧脸轮廓提取  28-32
    4.1.1 轮廓跟踪的基本原理  28-30
    4.1.2 轮廓的链码表达  30
    4.1.3 侧脸轮廓跟踪算法  30-32
  4.2 侧脸轮廓特征的提取  32-33
  4.3 本章小结  33-34
5 耳廓特征提取  34-50
  5.1 人耳定位提取外耳轮廓  34-48
    5.1.1 阈值分割寻找顶部边界  34-37
    5.1.2 轮廓跟踪起始点的选择  37-38
    5.1.3 灰度变换增强耳廓边缘  38-41
    5.1.4 外耳轮廓跟踪算法  41-47
    5.1.5 人耳定位结果与分析  47-48
  5.2 提取耳廓特征  48-49
  5.3 本章小结  49-50
6 侧脸和耳廓组合特征分类识别  50-59
  6.1 侧脸特征和耳廓特征的组合  50
  6.2 聚类分析法  50-56
    6.2.1 模式识别方法介绍  50-52
    6.2.2 聚类分析的概念  52-53
    6.2.3 模式相似性度量  53-54
    6.2.4 聚类分析算法  54-56
  6.3 聚类分析法在侧脸和耳廓组合特征识别中的应用  56
  6.4 算法的性能评估  56-57
  6.5 人耳识别实验结果与结论  57-58
  6.6 本章小结  58-59
7 结论  59-60
参考文献  60-63
在学研究成果  63-64
致谢  64

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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