人脸识别.doc

《数字图像处理基础》
课程设计
专 业： 电子信息工程
班 级： 07级电信二班
学 号： 200707010235
姓 名：
指导教师： 聂祥飞
2011年 1月 5 日
彩色图像中的单人脸检测
1研究任务
人脸检测在安全监视、机器视觉和基于内容的检索等诸多领域有着广泛的应用前景，本次实验是利用肤色分割原理对彩色图像中的单人脸进行处理，再利用二值化图像处理技术，去除噪声区域并且显示，最后用几何图形将人脸区域框出，最终达到识别人脸的目的。此次实验要求对至少5副图像进行处理，可以是人脸的正面或者侧面，图片来源可以自己拍摄或者从网络上下载。
此次实验是一个比较综合性的实验，要求利用matlab软件编程处理，用所学的计算机知识和数字图像处理基础原理处理问题，学习理论的同时进行实践。
2基本原理

数字图像是一种用数字阵列来表示的图像。数字阵列中的每个数字，表示数字图像的一个最小单位，称为像素。通过对每个像素点的颜色，或者是亮度等进行数字化的描述，就可以得到在计算机上进行处理的数字图像。
RGB表色系
所谓RGB表色系 ，是指采用CIE规定的、以700nm（红）、（绿）、（蓝）三个色光为三基色，即颜色的三个属性所构成的表色系。该表色系采用将自然界的颜色通过选用这三基色按不同比例混合而产生的方式。因为这是一种将三个原色同时加入后产生了新的颜色的方式，所以又称这种混色方式为加色方式。
经过对RGB三个分量的量化，当一幅图像的每一个像素点都被赋予不同的RGB值，就能形成彩色图像了。在RGB表色系下，一个颜色可以表示如下：
①
其中，表示某种颜色；表示在三原色R,G,B下的比例系数，称之为三刺激值。
YCbCr色彩空间
YCbCr色彩系统是一种常见的重要的色彩系统，网络上比比皆是的JPEG图片采用的色彩系统正是该系统。它由YUV色彩系统衍生而来， Cb=k1U,Cr=k2,其中k1 、k2分别为压缩系数，压缩的目的是防止色差信号对亮度信号的干扰及超过亮度信号的电平，也就是说Cb和Cr则是将U和V做少量调整而得到的。Y仍为亮度信息（电视机中称其为亮度信号）。YCbCr色彩系统与RGB色彩系统的转换关系如下:
Y=*R+*G+*B ②
Cr=(R-Y)*+128 ③
Cb=(B-Y)*+128 ④

二值图像中的一种主要处理是对所提取的目标图形进行形态分析。而形态处理中最基本的是腐蚀与膨胀。
腐蚀与膨胀是两个互为对偶的运算。腐蚀处理的作用是将目标图形收缩，而膨胀的作用是将目标图形扩大。为了实现腐蚀与膨胀，数学形态学提出了结构元素的概念。
所谓结构元素是指具有某种确定形状的基本结构元素，例如，一定大