Đồ Án Nhận dạng mặt người dùng biến đổi Gabor Wavelet (+ chương trình)

LỜI MỞ ĐẦU

Trước sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành điều khiển học và tự động hóa đã có những bước tiến lớn. Điều khiển học và tự động hóa ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc tăng năng xuất lao động, giảm giá thành, tăng sự ổn định chất lượng của sản phẩm.

Trong xã hội công nghiệp ngày nay, việc ứng dụng các robot tự hành, các cánh tay máy, có khả năng hoạt động độc lập ngày càng phổ biến. Để có khả năng thông minh đó, chúng phải có khả năng nhìn, nhận dạng các tình huống, xử lý tình huống như như con người Đáp ứng nhu cầu đó, xử lý ảnh đã tham gia vào điều khiển học và tự động hóa. Dữ liệu về hình ảnh có lượng thông tin lớn và chính xác hơn các loại dữ liệu từ các cảm biến khác. Điều này giúp cho việc giải quyết các vấn đề trong lĩnh vực điều khiển tự động dễ dàng hơn.
Một trong những bài toán về xử lý ảnh phổ biến hiện nay là nhận dạng khuôn mặt người. Hơn một thập kỷ qua có rất nhiều công trình nghiên cứu về bài toán nhận dạng khuôn mặt người từ ảnh đen trắng, xám đến ảnh màu như ngày hôm nay. Các nghiên cứu đi từ bài toán đơn giản, mỗi ảnh chỉ có một khuôn mặt người nhìn thẳng vào thiết bị thu hình và đầu ở tư thế thẳng đứng trong ảnh đen trắng. Cho đến ngày hôm nay bài toán mở rộng cho ảnh màu, có nhiều khuôn mặt trong cùng một ảnh, có nhiều tư thế thay đổi trong ảnh. Không những vậy mà còn mở rộng cả phạm vi từ môi trường xung quanh khá đơn giản (trong phòng thí nghiệm) cho đến môi trường xung quanh rất phức tạp (như trong tự nhiên) nhằm đáp ứng nhu cầu thật sự và rất nhiều của con người.

Góp phần tìm hiểu về vấn đề này chúng em thực hiện đề tài “Nhận dạng mặt người dùng biến đổi Gabor Wavelet” trên tập ảnh động và tĩnh, đơn gồm các ảnh mặt người với độ sáng tối và góc chụp khác nhau.

.
MỤC LỤC
Đề mục Trang
Chương I : CÁC PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG
1/ Phương pháp phân tích các thành phần độc lập (ICA) . 1
2/ Nhận dạng mặt người bằng AdaBoost kết hợp mạng nơron . 5
3/ Nhận dạng dùng Support Vector Machine (SVM) 9
SVM tuyến tính 12
SVM phi tuyến . 14
4/ Nhận dạng dùng Fuzzy SVM (SVM mờ) . 15
5/ Nhân dạng bằng mạng Nơron . 18
Chương II : GABOR WAVELETS
1/ Tổng quát về biến đổi Gabor Wavelet 25
2/ Biểu diễn hình ảnh bằng Gabor Wavelet . 27
Chương III: ỨNG DỤNG GABOR WAVELETS TRONG THUẬT TOÁN NHẬN DẠNG KHUÔN MẶT
1/ Chiết xuất đặc trưng 30
1a/ Xác định tọa độ các điểm đặc trưng 30
1b/ Xuất vector đặc trưng 31
2/ Tính toán mức độ tương tự 32
3/ So sánh khuôn mặt . 33
CHƯƠNG IV: CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG
1/ Tổng quan về Matlab . 36
1a/ Giới thiệu chung . 36
1b/ Các đặc điểm cơ bản của MATLAB 36
1c/ Phân tích và tiếp cận dữ liệu 38
2/ Lưu đồ giải thuật 40
2a/ Nhận dạng ảnh động 40
2b/ Nhận dạng ảnh tĩnh . 42
3/ Chương trình mô phỏng 42
CHƯƠNG V: KẾT QUẢ THỰC HIỆN
1/ Tập dữ liệu ảnh . 47
2/ Xây dựng tập ảnh mẫu và các ma trận đặc trưng mẫu 48
3/ Các kết quả thử nghiệm . 49
3a/ Nhận dạng khuôn mặt từ ảnh dùng tập ảnh mẫu thứ nhất 49
3b/ Nhận dạng khuôn mặt từ ảnh dùng tập ảnh mẫu thứ hai 50
3c/ Nhận dạng khuôn mặt từ webcam . 50
3d/ Tốc độ thực hiện 51
4/ Kết luận . 51
5/ Hướng phát triển của đề tài 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 54
PHỤ LỤC: SOURCE MATLAB