人脸特征检测与表情识别

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人脸表情识别技术在许多领域都有着广泛的应用和研究价值,本文详细讨论了人脸表情识别系统的具体结构组成和实现方法.一个完整的表情识别系统应由以下几部分组成:人脸表情图像捕获、预处理、人脸特征检测与定位、人脸分割与归一化、人脸表情特征提取、人脸表情识别。本次论文研究工作除了人脸表情图像捕获部分外,其余部分都做了充分的实验和分析,主要过程是:先简要回顾了面部表情识别的研究现状,然后介绍了人脸特征检测、主要器官定位及人脸切割技术,接着运用两种方案进行人脸表情识别,第一种基于小波变换和离散余弦变换的人脸表情识别方案。该方案首先对输入图像进行脸部切割和规范化得到“规范化标准脸像”,然后用离散小波变换进行数据降维,用离散余弦变换去除数据的相关性和并使能量聚集,再用ZIGZAG算法提取表情特征矢量,最后用马氏距离进行分类识别。实验表明:本方案中算法简单,快速,对六种基本表情的识别率最高可达89.44%。不足之处在于泛化性能不佳,还有待今后改进。为了提高人脸表情的识别率,最后又引入了BP神经网络理论应用于人脸表情识别第二种方案,该方案不但提高了识别率,还增强了人脸表情识别的泛化性能。
摘要第4-5页
ABSTRACT第5页
第一章 概述第7-13页
    1.1 人脸特征检测概述第7页
    1.2 面部表情识别概述第7-13页
        1.2.1 面部表情识别的研究现状第8-9页
        1.2.2 几种主流方法的简要介绍第9-10页
        1.2.3 面部表情识别领域仍然存在的问题第10-11页
        1.2.4 面部表情识别的研究意义与应用前景第11-13页
第二章 预处理与人脸特征检测第13-25页
    2.1 预处理第13-15页
        2.1.1 图像对比度的增强第13-14页
        2.1.2 二值化第14-15页
    2.2 人脸检测第15-20页
    2.3 嘴巴定位第20页
    2.4 人脸标准化第20-25页
        2.4.1 人脸切割第20-21页
        2.4.2 旋转校正第21-22页
        2.4.3 尺度校正第22页
        2.4.4 光照校正第22-25页
第三章 人脸表情特征提取第25-34页
    3.1 特征提取理论第25-34页
        3.1.1 小波变换原理第25-30页
        3.1.2 离散余弦变换原理第30-32页
        3.1.3 特征提取的方法第32-34页
第四章 人脸表情模式识别第34-53页
    4.1 马氏距离判别第34-38页
        4.1.1 判别原理第34-35页
        4.1.2 实验分析及结果第35-38页
    4.2 BP 神经网络的人脸表情识第38-53页
        4.2.1 引言第38页
        4.2.2 BP 神经网络第38-44页
        4.2.3 BP 神经网络表情识别步骤第44-49页
        4.2.4 仿真实验结果第49-53页
第五章 软件组成与操作简介第53-57页
    5.1 软件的组成第53页
    5.2 软件的操作第53-57页
第六章 总结与展望第57-58页
致谢第58-59页
参考文献第59-61页
研究生期间发表的论文第61页
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