Содержание

1. Общее описание алгоритма решения задачи 3

2. Описание модулей системы 5

2.1. Предобработка входного изображения 5

2.2. Выделение лиц 5

2.3. Постобработка области лица 5

2.4. Выделение характерных признаков лица 7

2.4.1. Principal Component Analysis 7

2.4.2. Корреляционный метод 8

2.4.3. Оценка качества признаков 9

2.5. Классификация 10

2.5.1. Классификация по минимальному евклидову расстоянию 10

2.5.2. Классификация двухслойным персептроном 11

2.5.3. Прямое сравнение признаков 12

2.5.4. Вычисление показателя качества классификации 14

2.6. Принятие решения 15

2.7. Модуль обучения системы распознавания 15

3. Интерфейс пользователя 16

3.1. Требования к системе 16

3.2. Запуск ПО 16

3.3. Обучение 19

3.4. Работа 20

4. Тестирование 21

4.1. Параметры обучающей выборки 21

4.2. Результаты 21

4.2.1. Исследование качества признаков метода PCA 21

4.2.2. Исследование корреляционного метода 22

5. Перспективы развития системы 27

Заключение 28

Цель научно-исследовательского проекта – построение системы распознавания личности по лицу изображению лица. Задачи, решаемые в рамках данного проекта следующие:

1. Теоретическое исследование системы распознавания

• Сравнительный анализ и выбор разработка принципов построения сенсорной части устройства.

• Анализ исходных данных, выбор оптимальных методов решения задачи распознавания лиц из заранее заданного списка в смысле различных критериев оптимальности (качество распознавания, сложность алгоритмов, инвариантность к различным помехам).

• Определение набора тестов для проверки качества работы системы распознавания.

• Разработка алгоритмического обеспечения комплекса.

• Автономное тестирование алгоритмического обеспечения.

• Разработка интерфейса взаимодействия системы распознавания с пользователями в режимах настройки и функционирования

2. Разработка системы распознавания.

В исходной задаче объект система должена идентифицировать пользователя при его появлении последнего возле определенного места. При этом на алгоритм идентификации накладывается ряд требований:

• невысокая стоимость реализации по сравнению со стоимостью объекта системы

• простота процедуры идентификации (желательно чтобы процедура идентификации проходила вообще без вмешательства пользователя).

Распознавание личности по лицу является относится к методам биометрической идентификации., наиболее удовлетворяющим поставленным требованиям. При этом в качестве датчика изображения лица может выступать относительно недорогая камера, например веб-камера. С помощью камеры может быть получено изображение лица пользователя в любой момент времени. Поэтому она может быть использована как в режиме инициализации системы распознавания, так и в режиме работы распознавания. Также с помощью камеры может быть реализован метод идентификации по движению губ при воспроизведении кодового слова. Камера может располагаться как в самом объекте (встраиваемая, на корпусе), так и снаружи его (например, быть укрепленной на стене и связанной по беспроводному протоколу с объектом).