人脸识别中光照预处理方法研究.pdfVIP

摘要 人脸识别是图像分析和理解领域中最成功的应用之一，近年来得到了迅速的发展，但 是阻碍人脸识别技术应用到实际中的瓶颈之——一光照问题，一直没能得到很好的解决。 目前，解决光照问题的预处理方法主要有两大类：基于模型的方法和基于图像处理技术的 方法。其中，前者往往从成像模型出发，试图估计光照或对图像进行重新打光，因此在理 论上更加完善，但往往因为约束条件过强而不能很好的使用；而后者尽管仅仅从图像灰度 变换的角度处理，但却以其简单有效性在实用中得到了更多的重视。从实用的角度出发， 本文重点研究了基于图像处理技术的光照预处理方法，取得了以下研究结果： 1．提出了一种对数边缘图的光照预处理方法，在CM【卜Pm光照人脸图像数据库上取 得了良好的效果； 2．分析了现有文献中验证光照预处理方法性能的方案，发现现有的多数方案具有严 重的缺陷，难以真正验证不同预处理方法的有效性，本文以CMU-PIE、FERET、 CAS-PEAI等多个人脸库为基础，提出了一种更为完备的验证方案； 3．基于上述验证方案，本文研究并对比分析了直方图均衡化、直方图规定化、Gamma 灰度校正、自商图像、相位图、相对梯度、对数边缘图等预处理方法。 基于本文提出的验证方案，对上述光照预处理方法进行对比实验分析，我们得出了三 个重要结论： 1．某些光照预处理方法的通用性能很差，因此，需要选择多种光照图像库来验证预 处理算法在处理光照问题方面的通用能力； 2．尽管多数光照预处理方法对包含光照变化的图像数据库有良好的效果，但部分光 照预处理方法对没有光照变化的人脸图像的识别反而有负面影响，因此，在考察 光照预处理方法处理光照变化图像的性能的同时，还要考察其对没有光照变化的 图像的处理效果； 3．某些光照预处理方法与不同的识别算法结合呈现出很大的性能差异，因此对比光 照预处理技术时，还需验证它们对不同识别算法的适应能力。 上述结论不仅对研究光照预处理方法具有重要的参考价值，还对设计光照预处理算 法，用于实际的人脸识别应用系统具有重要的参考价值。 关键词： 人脸识别，光照预处理，自商图像。相对梯度，对数边缘图 ResearchonlUumination inFace PreprocessingApproachesRecognition Du Bo(ComputerApplication) DirectedGaoWen By Face isoneofthemostsuccessful in and analysis recognition applicationsimage hasreceived illuminationvariationisstill rapid understanding．It developmentrecently．However onebottleneck face from usedinto recognition being practice．The preventing technique withilluminationvariationCanbeclassifiedintotwo approachescoping preprocessing