ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐỖ ĐÌNH LỰC

NGHIÊN CƢ́U PHƢƠNG PHÁP
NHẬN DẠNG MẶT NGƢỜI DỰA TRÊN
PCA-LDA VÀ MẠNG NEURAL

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

HÀ NỘI - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

ĐỖ ĐÌNH LỰC

NGHIÊN CƢ́U PHƢƠNG PHÁP
NHẬN DẠNG MẶT NGƢỜI DỰA TRÊN
PCA-LDA VÀ MẠNG NEURAL

Ngành: Công nghê ̣ thông tin
Chuyên ngành: Truyề n dƣ̃ liê ̣u và ma ̣ng máy tính
Mã số: Chuyên ngành đào tạo thí điểm

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀ NH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS – TS NGÔ QUỐC TẠO

LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ 2
MỤC LỤC ................................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. 5
DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... 6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ....................................................................... 7
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 9
CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ NHẬN DẠNG MẶT NGƢỜIError! Bookmark not
defined.
1.1 Giới thiệu về xử lý ảnh ........................................ Error! Bookmark not defined.
1.1.1 Khái niệm xử lý ảnh số ................................. Error! Bookmark not defined.
1.1.2 Các ứng dụng của xử lý ảnh số ..................... Error! Bookmark not defined.
1.1.3 Các bƣớc cơ bản trong xử lý ảnh số .............. Error! Bookmark not defined.
1.2 Giới thiệu chung về phân tích ảnh ...................... Error! Bookmark not defined.
1.2.1 Khái niệm ...................................................... Error! Bookmark not defined.
1.2.2 Các ứng dụng của phân tích ảnh ................... Error! Bookmark not defined.
1.3 Nhận dạng mặt ngƣời .......................................... Error! Bookmark not defined.
1.3.1 Khái niệm nhận dạng mặt ngƣời qua ảnh ..... Error! Bookmark not defined.
1.3.2 Các ứng dụng của nhận dạng mặt ngƣời. ...... Error! Bookmark not defined.
1.4 Các hƣớng tiếp cận trong nhận dạng mặt ngƣời . Error! Bookmark not defined.
1.4.1 Trích chọn đặc trƣng sử dụng Eigenface ...... Error! Bookmark not defined.
1.4.2 Trích chọn đặc trƣng sử dụng mô hình Markov ẩnError!

Bookmark

not

defined.
1.4.3 Mẫu nhị phân cục bộ (LBP) .......................... Error! Bookmark not defined.
1.4.4 Phƣơng pháp phân tích thành phần chính ..... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 2 NHẬN DẠNG KHUÔN MẶT DỰA TRÊN PCA-LDA VÀ MẠNG

HMM (Hidden Markov Model): Mô hình Markov ẩn
PCA (Principal Components Analysis): Phân tích thành phần chính


6
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.3 Các ứng dụng tiêu biểu của nhận dạng mặt ngƣời.Error! Bookmark not
defined.
Bảng 2.1 Ví dụ về tính độ lệch chuẩn ........................ Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.2 Tập dữ liệu hai chiều và tính toán hiệp phƣơng saiError! Bookmark not
defined.
Bảng 4.1 Các module chính của chƣơng trình ............ Error! Bookmark not defined.


7
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1 Tổ ng quan các giai đoa ̣n cơ bản trong xƣ̉ lý ảnhError!

Bookmark

not

defined.
Hình 1.2: Các kỹ thuật phân tích ảnh ............................ Error! Bookmark not defined.
Hình 1.4. Mô hình hệ thống nhận dạng mặt ngƣời........ Error! Bookmark not defined.
Hình 1.5 Cơ sở dữ liệu ảnh mặt ngƣời AT&T (ORL) ... Error! Bookmark not defined.
Hình1.6 Một số hình ảnh cơ sở dữ liệu ảnh mặt ngƣời Yale AError! Bookmark not
defined.
Hình 1.7 Mô hình Markov cho định vị khuôn mặt: ....... Error! Bookmark not defined.
(a) Các vector quan sát; (b) Các trạng thái ẩn ............... Error! Bookmark not defined.

Bookmark

not

defined.
Hình 2.11 Một số dạng hàm kích hoạt của nơron ......... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.12 Mạng nơron l lớp .......................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.1 Ảnh gốc trong bộ ảnh ORL ............................ Error! Bookmark not defined.
Hình 3.2 Sơ đồ khối của quá trình huấn luyện .............. Error! Bookmark not defined.
Hình 3.3 Ảnh gốc đƣợc bổ sung ảnh gƣơng .................. Error! Bookmark not defined.
Hình 3.4 Sơ đồ khối của quá trình nhận dạng ............... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.5. Giao diện chính của chƣơng trình ................. Error! Bookmark not defined.
Hình 3.6. Giao diện huấn luyện mạng nơron ................ Error! Bookmark not defined.
Hình 3.7 Giao diện nhận dạng ....................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.8 Kết quả nhận dạng khi thay đổi hình thái khuôn mặtError! Bookmark not
defined.
Hình 3.9 Kết quả nhận dạng khi có nhiễu ..................... Error! Bookmark not defined.


9
MỞ ĐẦU
Nhận dạng ảnh đang ngày càng chứng tỏ đƣợc vai trò quan trọng của mình và
đang đƣợc ứng dụng ngày càng rộng rãi trong cuộc sống hiện đại. Bên cạnh đó, một
lĩnh vực của nhận dạng ảnh là nhận dạng mặt ngƣời cũng đang ngày càng đƣợc ứng
dụng nhiều, đặc biệt là trong các lĩnh vực an ninh. Nhƣ chúng ta đã biết, khuôn mặt
mỗi ngƣời có những nét đặc trƣng riêng. Nhận ra đƣợc những nét đặc trƣng đó, có
nghĩa là nhận ra đƣợc ngƣời đó. Mặc dù đặc trƣng của khuôn mặt không đảm bảo
đƣợc tính duy nhất nhƣ vân tay hay võng mạc mắt, tuy nhiên việc xây dựng một hệ
thống nhận dạng mặt đơn giản hơn so với một hệ thống nhận dạng vân tay hay nhận
dạng mắt. Do đó, trong những trƣờng hợp không thực sự đòi hỏi quá an toàn và chính


11
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

PhạmViệt

Bình,

Đỗ

Năng

Toàn,

Xử

lý

ảnh.Nhà

xuất

bản

Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2008.
2.

Lƣơng Mạnh Bá, Nguyễn Thanh Thuỷ, Nhập môn xử lý ảnh số, Nhà xuất bản
Khoa học và Kỹ thuật, 2002


9.

V.M.C.F.S.a.L. Chiara Turati (2006), "Newborns face recognition: Role of
inner and outer facial features. Child Development".