科技信息 计算机与网络 人脸识别由酌国像处理技市 武汉科技大学中南分校信工学院 吴玲 ［摘 要］人脸作为一种高普遍性、可以非接触式采集的重要生物特征，正被越来越多地用来进行身份鉴别。本文介绍了人脸识别的 基本过程，简要分析了人脸识别中的基本图像处理技术，如预处理和图像变换，并在ＭＡＴＬＡＢ中实现。 ［关键词］人脸识别 预处理 图像变换 图像处理 １．引言 ＬＡＢ环境下对采集后的图像进行了图像的预处理，见图２。 人脸识别，特指利用分析比较人脸视觉特征信息进行身份鉴别的 计算机技术。人脸识别技术应用广泛，可用于安全验证系统、医学、档案 管理、银行和海关的监控系统及自动门禁系统等Ｉ】１。与利用指纹、虹膜等 其他人体生物特征进行身份识别的方法相比，人脸识别更加友好、方便 和隐蔽？因其巨大的应用前景以及其无可比拟的优越性，人脸识别越来 越成为当前模式识别和人工智能领域的一个热点。 ２．人脸识别的基本过程 广义的人脸识别实际包括构建人脸识别系统的一系列相关技术， 包括人脸图像采集、人脸定位、人脸识别预处理、身份确认以及身份查 找等，其基本框架如图ｌ所示。 人脸图像采集Ｌ—一 予贞处理Ｌ．一特征提取 １ ．１识别 图２（ａ）原图 图２（ｂ）直方图均衡后的图像图２（ｅ）均衡后的直方图 由图２可见，原始图像图２（ａ）较暗，有些细节不够清晰，反映在直 方图上就是其直方图所占据的灰度范围分布在较窄的区间，引起图像 细节不清楚。图２（ｂ）和图２（ｃ）分别为对原始图像进行直方图均衡化得 到的结果及其对应的直方图，由图２（ｅ）可见均衡化后直方图占据了整 个灰度值允许的范围，图像的灰度间距拉开，灰度分布均匀，从而增大 了反差，使图像细节清晰，达到了图像增强的目的。 ３．２图像变换 图像变换就是把图像从空间域转换到变换域（如频率域）的过程。将 图１人脸识别的基本过程 在图１中，预处理模块主要完成人脸图像质量的改善，包括提高图 像对比度、消除噪声等，可视具体应用而选用。特征提取模块完成提取 人脸特征，如何提取稳定和有效的特征是识别系统成败的关键。本文将 分析人脸识别中涉及的图像处理技术。 ３．人脸识别中的图像处理技术 ３．１预处理 预处理的目的是为了提高图像质量、加强有用的信息。常用的预处 理有姿态矫正、光照补偿、尺寸归一化、去噪、边界增强、提高对比度等。 它是一项基础性工作，可在人脸特征提取之前根据需要有选择地进行 适当的预处理操作。本文采用直方图均衡技术进行人脸图像的预处理， 主要目的是增强对比度，提高图像质量。 ３．１．１直方图定义 直方图是图像的一种统计表达。对一幅灰度图像，其灰度统计直方 图反映了该图中不同灰度级出现的统计情况 。其定义为： ｐ（Ｓｋ｝＝ｎｋ／Ｎ 其中ｎ 表示图像的第ｋ级灰度值，Ｎ表示像素总数。直方图能给出 该图像的整体描述，例如图像的灰度范围、每个灰度级的频度和灰度的 分布、整幅图像的平均明暗和对比度。直方图又分为直方图均衡化和直 方图规定化。 ３．１－２直方图均衡技术 直方图均衡化也叫直方图均匀化，就是把给定图像的直方图分布改 变成均匀分布的直方图，它是一种常用的灰度增强方法 本文在ＭＡＴ— 图像转换到新的空间，显现出一些新的特性，方便特征提取，使图像处 理过程更加简单有效。图像变换的方法很多，如：离散傅里叶变换，离散 余弦变换，哈达玛变换，小波变换等。其中傅里叶变换是一种较为典型 的频域变换技术。利用二维离散快速傅立叶变换将人脸图像从空间域 变换到频率域后，较为复杂的人脸图像可以简单地用振幅谱来表征，人 脸图像在频率域中，计算简便，能量相对集中。 ４．总结 人脸识别具有无可比拟的优越性，近几十年来得到飞速发展，比如 近年来出现了基于近红外图像的人脸识别，许多有效实用的人脸识别 系统也脱颖而出，并且被广泛应用于海关、机场、金融机构等安全性要 求较高的重要场所。但人脸识别技术也存在一些难点：如人脸识别中的 光照问题，姿态问题，表情问题等。这也是作者进一步研究的重点。 参考文献 ［１］董火明，高隽，汪荣贵．多分类器融合的人脸识别与身份认证 ［ 系统仿真学报，２００４；１６（８）：１８４９—１８５３ ［２］章毓晋图像处理（第二版）［Ｍ］清华大学出版社，２００６，１８４—１８５． ［３］张宏林数字图像模式识别技术及工程实践［Ｍ］人民邮电出版 社．２００３：３２２－３２４ （上接第２４５页）环节，延伸到了前端的市场调研、选题策划、创作编 写和后端的宣传推广、读者服务、售后服务等各个环节。而在网络技术 介入后，所有这些环节和过程都变得更加有效率了。具体来说： 市场调研，可以采用网络调研的形式，由读者在线填写，后台可以 直接由计算机生成各类统计报表，直接呈现统计结果，无需人工。 选题策划，需要发布相关会议信息、相关选题征集，可以在网站上 作为新闻公开，或者设置专门的论坛供感兴趣的读者查看，读者可以直 接在网站上留言。由此弥补了策划编辑信息不足的缺陷，使收集全国信 息为我所用成为可能。 等方面。资源下载一方面已经作为教师选择教材时的参考点之一，可以 直接与教材宣传相联系；另一方面也为增加网络点击量，调查统计固定 客户群提供了依据。使用心得和反馈意见常见的主要有三种形式，即表 格填写、留言和评论。无论哪类形式都真实地反映了使用者的意见，而 且也与最初的纸质形式回收难度大形成强烈对比，更易于被读者接受。 五、结束语 创作编写过程中，作者经常遇到诸多类似问题，出版企业可以考虑 在网站设置ＦＡＱ（常见问题解答，ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ ａｓｋｅｄ ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ）板块，或者 开设留言板，由相关编辑及时回复。 宣传推广与读者服务环节，对网站来说最直接展现其特点的就是 图书信息的全面展示和样书赠送信息收集上。信息全面展示既可以包 括普通的封面、作者、目录、内容介绍等信息，还可以包括增值的使用院 校、样章、相关图书链接等资料。样书赠送由读者在网上直接填写信息， 后台处理后直接打印出需求单分给各编辑处理，较之传统的人工处理 方式，效率大为提高。并为后期统计相关赠书成本、范围、数量，甚至列 出排行榜提供了可能。 售后服务网络化，主要体现在教学资源下载、使用心得、反馈意见 ．－－——虽然对于一些出版企业的服务网络化尝试（如华信教育资源网ｈｔｔｐ： ／／ｗｗｗ．ｈｘｅｄｕ．ｅｏｍ．ｅｎ）笔者认为非常及时并且已经可以看到成效，但与许 多行业和网络技术的深度结盟相比，仍然可明显看到很多传统思路下 的桎梏。而外部的竞争环境已经改变，除ｌｒ出版业内部各出版企业互相 之间的竞争外，还要面对数字出版、手机出版、博客等新兴媒体的压力。 在这样的背景下，出版企业唯有正确面对竞争，积极思考机遇，深层次 挖掘网络优势，才有可能在新一轮改革巾扭转弊端，才会拥有更加宽广 的回旋余地 参考文献 ［１］高晓蔚．新型图书营销模式下编辑如何发挥重要作用．科技与出 版，２００８年第４期 ２４６．－－——
