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1、课课 程程 设设 计计 说说 明明 书书 题目：视频图像人脸区域隐私保护系统设计 课程：数字图像处理课程设计 院 （部） ：信息与电气工程学院 专业：电子信息工程 班级：电信 112 学生姓名：田帅 学号：2011081251 指导教师：张运楚、杨红娟、张君捧 完成日期：2014.11 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 2 目录 摘 要3 1 设计的目的4 2 设计要求4 3 设计内容4 3.1 视频输入及特定帧截取设计5 3.2 将 RGB 色彩值变换为 YcbCr 色彩空间的图像.5 3.3 消除噪声6 3.4 漏洞修补6 3.5 膨胀腐蚀.6 3.6 识别人脸区域.7 3.7
2、 人脸区域画框8 3.8 人脸区域模糊.9 总结致谢10 参考文献11 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 3 摘 要 人脸是准确鉴定一个人的身份，推断出一个人的种族、地域，地位等信息的 重要依据。科学界从图像处理、计算机视觉等多个学科对人脸进行研究。人脸识 别在满足人工智能应用和保护信息安全方面都有重要的意义， 是当今信息化时代 必须解决的问题。 本设计用 MATLAB 对视频的读取及特定在识别前，先对图像进行处理，再通 过肤色获得可能的脸部区域， 最后根据人脸固有眼睛的对称性来确定是否就是人 脸，同时采用高斯平滑来消除图像的噪声，再进行二值化，二值化主要采用局域 取阈值方法，接下
3、来就进行定位、提取特征值和识别等操作。经过测试，图像预 处理模块对图像的处理达到了较好的效果，提高了定位和识别的正确率。为保护 视频当事人或行人的隐私权，需要将图像中当事人的人脸区域作模糊，实现视频 图像中人脸区域隐私保护。 关键词：视频截取；人脸识别；图像处理；图像模糊 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 4 1 设计目的 电视采访、街景地图等应用中，为保护当事人或行人的隐私权，需要将图像 中当事人的人脸区域作模糊或马赛克处理。 2 设计要求 1.根据已知设计要求分析人脸区域隐私保护系统设计功能，确定人脸区域隐 私保护系统设计的方法， 2.画出流程图，编写实现程序，并进行调试，完成
4、系统软件设计。 3.基本教学要求：每人一台计算机，计算机安装 matlab、visio 等软件。 3 设计内容 本设计的系统总方案设计方框图如图 1 所示。 读取视频 字图像处理 图像进行数 面部特征定位 人脸识别 人脸模糊处 理 标出脸部 输出处理后 的图像 部 分 图 片 图 1 系统总设计方框图 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 5 3.1视频输入及特定帧截取设计： mov=aviread(c.avi)； figure(1) Y=mov(130).cdata; imshow(Y); title( 3.2将 RGB 色彩值变换为 YcbCr 色彩空间的图像 iptsetpref
5、(ImshowBorder, tight) f=imread(i.jpg); f=rgb2ycbcr(f); f_cb=f(:,:,2); f_cr=f(:,:,3); f= (f_cb=100) figure(1); imshow(f); 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 6 3.3消除噪声： se=strel(square,3); f=imopen(f,se); f=imclose(f,se); igure(2),imshow(f)； 3.4填洞 f=imfill(f,holes); figure(3),imshow(f); 3.5膨胀腐蚀 se1=strel(square,8
6、); f=imerode(f,se1); 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 7 f=imdilate(f,se1); figure(4),imshow(f); 3.6识别人脸区域 L,num=bwlabeln(f,4); for i=1:num; r,c=find(L=i); r_temp=max(r)-min(r); c_temp=max(c)-min(c); temp=size(r); sum=sum+temp(1); area_sq=r_temp*c_temp; area=size(find(L=i),1); ratio=area/area_sq; if (r_temp/c_
7、temp2.4)|temp(1)14000|ratio 0.55%利用脸部宽长比的大概上下限（1.54-2.4）来确定一个人脸范围. %脸部区域14000 的去掉,一般为手或其他干扰. % 矩 形 面 积 area_sq= 目 标 区 长 度 * 宽 度 , 目 标 区 面 积 为 area, 若 area/area_sq0);L(z)=255; figure(5),imshow(L); 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 8 3.7 人脸边缘画框 L_r=L;L_g=L;L_b=L; L_rgb=cat(3,L_r,L_g,L_b); img1_r=min(L_r+img(:,:,
8、1),255); img1_g=min(L_g+img(:,:,2),255); img1_b=min(L_b+img(:,:,3),255); img1=cat(3,img1_r,img1_g,img1_b); figure(6),imshow(img1); 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 9 3.8人脸模糊 h1=ones(40,40)/1600; I2=imfilter(img1 ,h1); i=find(r_temp/c_temp2.4)|temp(1)14000|rati o0.55; img1(i,j,:)=I2(i,i,:); figure(7),imshow(I2
9、); 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 10 总结与致谢总结与致谢 这一次做的图像人脸区域隐私保护系统设计。原理看似简单，但过程让我深 深感受到再简单的图像处理，理论与实际也会有一定的差入。在参考书设计原理 的基础上经过了个人的改进， 让功能更完善， 特别是程序的调试， 花的时间最多， 也是最难的一个地方。通过本次设计，培养了创新意识和综合素质，更好地掌握 了数字图像处理设计，提高个人基本能力、实验及设计能力和独立工作能力，基 本知识更加牢固，会编程调试、会查资料在设计的过程和设计说明书的撰写过程 中，老师给予了我热心的帮助和大力的支持，给我提了诸多的宝贵意见，拓宽了 我的思路。
10、在此我向张运楚、 杨红娟、 张君捧老师致以崇高的敬意和衷心的感谢！ 山东建筑大学信息与电气工程学院课程设计说明书 11 参考文献 1 王科俊,姚向辉人脸图像检测与识别方法综述J自动化技术与应用2004, 23(12). 2 邢藏菊,曲延锋,王守觉静态灰度图像中的人脸快速检测J计算机辅助设计与 图形学学报V0114,NoMay,2002 3 周 杰, 卢 春 雨 , 张 长 水, 等 . 人 脸 自动 识 别 方法 综 述J. 电 子 学报 ,2004 (4):102-106. 4 简(Jain A.K.) 美,韩博,徐枫著数字图像处理基础M北京：清华大学出版 社,2006. 5 冈萨雷斯数字图像处理(MATLAB)中文版M北京：电子工业出版社,2007. 6 Castleman, K. R.美著,朱志刚等译数字图像处理M北京:电子工业出版 社,2002 7 朱虹数字图像处理基础M北京：科学出版社,2005. 8 刘志敏,扬杰,施鹏飞数学形态学的图像分割算法D计算机工程与科 学,1998,20 (4):21 9 章毓晋图像分割北京:科学出版社,2001 10 王树伟,杨鸲Matlab 6.5 辅助图像处理M电子工业出版社,2003. 11 谷歌发布 YouTube 视频工具-自动模糊人脸，
