基于Fisher判据的人脸识别方法研究开题报告

1. 研究目的与意义

自踏入21世纪之后，社会逐步发展，随之发展的不仅仅只有我们的生活，经济方面，还有我国的计算机技术也在飞速的发展当中。但是技术在不断发展，危险也如影随形，例如：有人会凭借自己的技术而去仿照别人的身份进行犯罪行为以及一些非法的勾当，或者利用身份识别对我们广大的人民造成伤害，因此对身份验证的要求也在日益完善。

现代是一个高速发展的信息化时代，如何快速有效的鉴定一个人的身份以及信息安全，已经成为一个我们必须重视和尽力解决的社会问题，而生物特征是人的内在属性，具有很强的自身稳定性和个体差异性，具体分为生理特征（如：指纹、面像、掌纹、虹膜、皮肤等）和行为特征（如：步态、声音、个人习惯、笔记等），我们现在所研究的正是生理特征里的面像即人脸识别方法的研究，因此生物识别技术是身份验证的理想技术，利用人脸的特征相比其他生物特征更自然、直接、便捷，也更易被大众所接受。并且在各个方向上被应用（如：智能身份证、智能出入控制、驾照验证、各种卡类持卡人身份验证、公安布控监控、司法认证、安检、海关身份验证等等），具有强大的生命力。

人脸识别技术应用广泛，在国家安全领域、公共安全与管理领域、军事安全领域、服务娱乐领域等都有着实际的应用价值。

2. 课题关键问题和重难点

1人脸检测与定位

该内容的目的是为了确定图像是不是包含了人脸，并且确定人脸所在的位置与大小，然后再将其从背景图像中分离出来。该过程十分复杂而且相当困难，因为会受到多种因素的影响（如：光照、人脸应该所在的正确位置与大小、各种遮挡物的影响，妆容等）。

2人脸表征

3. 国内外研究现状（文献综述）

1、人脸识别的研究历史和现状

人脸识别的研究早在七十年代就已经开始了，当时主要是基于人脸的外部轮廓进行研究，但是要想准确的对人脸的外部轮廓进行提取十分困难，所以在之后的一短的时间里人脸识别的技术方法的研究开始滞后甚至是停滞不前；随着时间的推移，人们开始提出新的解决法案，就是主成员分析法的提出，因而人脸识别方法有了新的突破并于八十年代后期开始重新活跃起来。十九世纪后期，FrancisGalton也对这个问题进行了研究，他用一组数字来代表不同的人脸侧面特征并据此来识别人脸侧面图像；直到20世纪90年代以前，典型的人脸识别技术一直使用人脸正面或者侧面的特征点之间的距离量度，且早期的人脸识别技术多侧重于对人脸侧面图像的研究。总的来说人脸识别方法的研究经历了三个阶段：初级阶段、快速发展阶段、机器自动识别阶段。

初级阶段(1964年~1990年)在该阶段人脸识别技术只是作为一个一般的识别模式来研究，采用的技术是基于人脸的几何结构特征，因此人们对于人脸的面部剪影曲线的结构特征提取与分析做了大量的研究。总而言之，该阶段重要的成果没有很多，而且也没有在实际中获得应用。

4. 研究方案

本设计要求实现一个系统，该系统能够完成对人脸的识别，在人脸检测与定位中我们要从人脸的表情，生理等方面进行分析、收集与探索，因此我们的设计中主要就是要研究人脸识别技术的人脸检测与定位。这样才能准确的识别不同的人脸。

1、Fisher线性判别

Fisher线性判别函数是研究线性判别函数中最有影响的方法之一，在我们所研究的此课题：基于Fisher判据人脸识别的方法研究中我们已经研究过其他很多种方法，但是往往在人脸检测和定位中，只适用于低维空间的方法，而在高位的空间就用不了了。因此，要想更加准确的识别人脸我们就要想办法降低维数，使得在高维空间中的转换到低维空间来进行识别，而Fisher线性判别就解决了这一维数压缩的问题。

5. 工作计划

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