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1、西南科技大学本科生毕业论文1Southwest university of science and technology本科毕业设计（论文）题 目 名 称 ： 基于 Gabor 小波的人脸特征提取算法研究及仿真学 院 名 称专 业 名 称学 生 姓 名学 号指 导 教 师二一二年六月 西南科技大学本科生毕业论文2基于 Gabor 小波的人脸特征提取算法研究及仿真摘要：人脸识别技术是模式识别与人工智能的研究热点之一。在生物特征识别中，人脸识别占有极为重要的地位。它在访问控制、司法应用、电子商务和视频监控等领域都有广泛的应用。人脸特征提取是人脸识别过程的核心，特征提取的有效性直接影响到分类的速度和
2、识别的性能。本论文的主要研究内容包括以下方面：(1)基于 Gabor 变换的人脸特征提取算法。通过对人脸傅里叶变换和 Gabor 变换的实验比较，证明了 Gabor 变换在提取人脸特征方面具有很大的优越性。接着，介绍了 Gabor 小波变换的快速算法。(2)针对 Gabor 小波的缺点，引进 LBP 算子，该算子的使用能有效的克服 Gabor小波变换的缺点。另外还详细介绍了如何提取“特征脸” 的原理和实现过程，对Gabor 滤波器参数的选择问题也作了详细说明。(3) 针对 Gabor 和 LBP 提取的人脸特征向量维数过高问题，本文分别采用了LPP 和 PCA 降维算法来进行降维。(4)对最后
3、提取的人脸特征通过计算特征向量的距离来量化查询图像和图像库中每幅图像间的相似程度。该部分主要是将提取出来的人脸特征向量进行验证，并对两种不同降维方法做比较。本文最后是在 orl 和 yale 两个人脸图库做仿真实验。实验表明，采用用 LPP 降维得到的相似度要远高于使用 PCA 降维结果。关键词：人脸识别；Gabor 小波变换；LBP；距离测度西南科技大学本科生毕业论文3Facial feature extraction algorithm research and simulation based on Gabor waveletsAbstract：Face Recognition Tech
4、nology(FRT)is emerging as an active research area in the field of pattern recognition and artificial intelligence.As a biometric technology,FRT has numerous applications such as access control,law enforcement,e-commerce,video surveillance and so on. Face feature extraction is the core of recognition
5、 task,which directly impact on classification velocity and face recognition ability.The main contributions of this work are listed as follows：(1)Face feature extraction algorithm based on Gabor transform is introduced.Compared with Fourier transform，Gabor transform is proved to be better in face fea
6、ture extraction.And then，A fast algorithm of Gabor Transform is introduced.(2) According to the disadvantages of Gabor wavelet,This paper introduced LBP operator, the operator can overcome the f aults of Gabor wavelet transform effectively . Also it introduced the principle and realization process h
7、ow to extract features face in detailed, and the selection of parameters of Gabor filter are detailed instructions.(3) For the problem to the face feature vector high dimension in Gabor and LBP extraction ,this paper used the LPP and PCA dimension reduction algorithm reduced the dimension.(4) In the
8、 final face feature extraction ,By calculating the distance of the feature vector to look the similarity between the image to inquire and each image in image database . This part is mainly to verify the extracted face feature vector , and to compare two different dimension reduction method .Finally,
9、 This paper do the simulation experiment in the orl and yale two face database . The experiment results show that the LPP dimension reduction method is better than PCA dimension reduction method.Key words: Face recognition; Gabor wavelet transform; LBP; Distance measure西南科技大学本科生毕业论文4目 录第 1 章 绪 论 .51
10、.1 课题的背景和意义 .51.2 当前人脸识别的国内外现状 .71.3 课题的总设计思路 .81.4 人脸特征提取的步骤及方法 .81.4.1 人脸图像的预处理 .91.4.2 基于 Gabor 小波算法进行人脸特征提取 .91.4.3 应用 LBP 算子 .101.4.4 采用 PCA 和 LPP 对提取的特征向量降维，以提高识别时间 .101.4.5 用距离测度法度量相似度进行结果测试 .101.5 本章小结 .10第 2 章 Gabor 小波变换 .112.1 引言 .112.2 Gabor 小波变换的定义 .132.3 Gabor 变换在人脸识别中的应用 .152.4 Gabor 滤
11、波器 .152.4.1 Gabor 滤波器参数的选择 .192.4.2 Gabor 滤波器的性质和计算方法 .192.4.3 Gabor 变换的人脸特征提取 .202.5 Gabor 快速算法图 .212.5.1 快速傅里叶变换(FFT) .222.5.2 Gabor 变换的快速算法 .242.6 本章小结 .25第 3 章 LBP 算法、PCA 和 LPP 降维算法 .263.1 引言 .263.2 LBP 基本算子 .263.2.1 改进的 LBP 算子 .27西南科技大学本科生毕业论文53.3 PCA 降维算法的实现原理 .283.3.1 PCA 的基本概念 .293.3.2 PCA 原理 .293.3.3 PCA 算法 .303.4 LPP 算子降维原理 .313.4.1 LPP 算法降维实现原理 .313.5 本章小结 .32第四章 距离测度法度量相似度比较 .334.1 引言 .
