基于PCA的人脸识别

重庆邮电大学本科毕业设计（论文）

实验报告

题目：人脸识别

学生姓名： 万程程 鲍智成 李军 专 业：自动化 班 级：2012320103 学 号：18 14 12 指导老师：梁华刚 完成日期：2015.9.25

- I -

重庆邮电大学本科毕业设计（论文）

摘 要

随着科技的发展，人类社会的进步，传统身份识别由于容易遗失，容易被破解已不能起到身份识别作用。人们需要更加安全可靠的身份识别技术。而生物特征的独一无二，不易丢失和被复制的特性很好满足了身份识别的需要。同时随着计算机科学技术和生物医学的发展使得利用生物特征识别成为了可能。在生物特征识别领域，由于人脸识别的操作快速简单，结果直观，准确可靠，不需要人的配合等优点已成为人们关注的焦点。主成分分析（PCA）通过提取高维度的人脸图像的主元，使得图像在低维度空间中被处理来降低了图像处理的难度。由于其有效的解决了图像空间维数过高的问题，已经成为人脸识别领域非常重要的理论。本文研究的就是基于PCA的人脸识别算法的实现。

本文按照完整人脸识别流程来分析基于PCA的人脸识别算法实现的性能。首先使用常用的人脸图像的获取方法获取人脸图像。本文为了更好的分析基于PCA人脸识别系统的性能选

重庆邮电大学本科毕业设计（论文）

实验报告

题目：人脸识别

学生姓名： 万程程 鲍智成 李军 专 业：自动化 班 级：2012320103 学 号：18 14 12 指导老师：梁华刚 完成日期：2015.9.25

- I -

重庆邮电大学本科毕业设计（论文）

摘 要

随着科技的发展，人类社会的进步，传统身份识别由于容易遗失，容易被破解已不能起到身份识别作用。人们需要更加安全可靠的身份识别技术。而生物特征的独一无二，不易丢失和被复制的特性很好满足了身份识别的需要。同时随着计算机科学技术和生物医学的发展使得利用生物特征识别成为了可能。在生物特征识别领域，由于人脸识别的操作快速简单，结果直观，准确可靠，不需要人的配合等优点已成为人们关注的焦点。主成分分析（PCA）通过提取高维度的人脸图像的主元，使得图像在低维度空间中被处理来降低了图像处理的难度。由于其有效的解决了图像空间维数过高的问题，已经成为人脸识别领域非常重要的理论。本文研究的就是基于PCA的人脸识别算法的实现。

本文按照完整人脸识别流程来分析基于PCA的人脸识别算法实现的性能。首先使用常用的人脸图像的获取方法获取人脸图像。本文为了更好的分析基于PCA人脸识别系统的性能选

重庆邮电大学本科毕业设计（论文）

实验报告

题目：人脸识别

学生姓名： 万程程 鲍智成 李军 专 业：自动化 班 级：2012320103 学 号：18 14 12 指导老师：梁华刚 完成日期：2015.9.25

- I -

重庆邮电大学本科毕业设计（论文）

摘 要

随着科技的发展，人类社会的进步，传统身份识别由于容易遗失，容易被破解已不能起到身份识别作用。人们需要更加安全可靠的身份识别技术。而生物特征的独一无二，不易丢失和被复制的特性很好满足了身份识别的需要。同时随着计算机科学技术和生物医学的发展使得利用生物特征识别成为了可能。在生物特征识别领域，由于人脸识别的操作快速简单，结果直观，准确可靠，不需要人的配合等优点已成为人们关注的焦点。主成分分析（PCA）通过提取高维度的人脸图像的主元，使得图像在低维度空间中被处理来降低了图像处理的难度。由于其有效的解决了图像空间维数过高的问题，已经成为人脸识别领域非常重要的理论。本文研究的就是基于PCA的人脸识别算法的实现。

本文按照完整人脸识别流程来分析基于PCA的人脸识别算法实现的性能。首先使用常用的人脸图像的获取方法获取人脸图像。本文为了更好的分析基于PCA人脸识别系统的性能选

太原科技大学

毕 业 设 计（论 文）

设计(论文)题目：基于PCA算法的人脸识别

姓 名_____姜锐__________ 学院（系）__华科学院_____ 专 业____通信工程________ 年 级____08级___________ 指导教师____牛雪梅__________

2012年 6月

太原科技大学华科学院毕业设计（论文）

太原科技大学毕业设计（论文）任务书

学院（直属系）：电子信息工程系 时间：2012年 1月 14日 学 生 姓 名 设计（论文）题目 姜锐 指 导 教 师 牛雪梅 基于PCA算法的人脸识别 主要研 究内容 首先学习了PCA算法的基本知识和原理，学习在Matlab环境中实现PCA算法在人脸识别方面的应用并仿真。 研究方法 在Matlab环境中应用PCA算法对人脸识别进行应用的仿真。 主要技术指标(或研究目标) 1、掌握Matlab软件的应用及PCA算法。 2、实现PCA算法在人脸识别方面的仿真及对其进行分析。 教研室 意见 教研室主任（专业负责人）签字： 年 月 日 说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一

毕业设计（论文）

毕业设计（论文）

设计（论文）题目：

基于PCA的人脸识别算法实现

- I -

毕业设计（论文）

摘 要

随着科技的发展，人类社会的进步，传统身份识别由于容易遗失，容易被破解已不能起到身份识别作用。人们需要更加安全可靠的身份识别技术。而生物特征的独一无二，不易丢失和被复制的特性很好满足了身份识别的需要。同时随着计算机科学技术和生物医学的发展使得利用生物特征识别成为了可能。在生物特征识别领域，由于人脸识别的操作快速简单，结果直观，准确可靠，不需要人的配合等优点已成为人们关注的焦点。主成分分析（PCA）通过提取高维度的人脸图像的主元，使得图像在低维度空间中被处理来降低了图像处理的难度。由于其有效的解决了图像空间维数过高的问题，已经成为人脸识别领域非常重要的理论。本文研究的就是基于PCA的人脸识别算法的实现。

本文按照完整人脸识别流程来分析基于PCA的人脸识别算法实现的性能。首先使用常用的人脸图像的获取方法获取人脸图像。本文为了更好的分析基于PCA人脸识别系统的性能选用了Essex人脸数据库。接下来是人脸图像预处理方法。由于Essex人脸图像质量较好，而且已经做过相应的预处理，所以本文试验中只使用灰度处理。接着使用PCA提取

摘要

主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)是一种基于代数特征的人脸识别方法，是一种基于全局特征的人脸识别方法， 它基于K-L分解。基于主成分分析的人脸识别方法首次将人脸看作一个整体，特征提取由手 工定义到利用统计学习自动获取是人脸识别方法的一个重要转变。简单的说， 它的原理就是将一高维的向量，通过一个特殊的特征向量矩阵，投影到一个低维的向量空间中，表示为一个低维向量，并不会损失任何信息。即通过低维向量和特征向量矩阵，可以完全重构出 所对应的原来高维向量。特征脸方法就是将包含人脸的图像区域看作是一种随机向量，因此 ，可以采用K-L变换获得其正交K-L基底。对应其中较大特征值的基底具有与人脸相似的形状 ， 因此又称为特征脸，利用这些基底的线性组合可以描述、表达和逼近人脸图像，因此可以进行人脸识别。识别过程就是将人脸图像映射到由特征脸张成的子空间上，比较其与己知人脸在特征空间中的位置，从而进行判别。

这次设计主要是完成了基于主成分分析(PCA)方法的人脸识别，PCA方法的基本原理是：利用离散K-L变换提取人脸的主要成分，构成特征脸空间，识别时把测试样本投影到该空间，构成一组投影系数，通过与特

摘要

主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)是一种基于代数特征的人脸识别方法，是一种基于全局特征的人脸识别方法， 它基于K-L分解。基于主成分分析的人脸识别方法首次将人脸看作一个整体，特征提取由手 工定义到利用统计学习自动获取是人脸识别方法的一个重要转变。简单的说， 它的原理就是将一高维的向量，通过一个特殊的特征向量矩阵，投影到一个低维的向量空间中，表示为一个低维向量，并不会损失任何信息。即通过低维向量和特征向量矩阵，可以完全重构出 所对应的原来高维向量。特征脸方法就是将包含人脸的图像区域看作是一种随机向量，因此 ，可以采用K-L变换获得其正交K-L基底。对应其中较大特征值的基底具有与人脸相似的形状 ， 因此又称为特征脸，利用这些基底的线性组合可以描述、表达和逼近人脸图像，因此可以进行人脸识别。识别过程就是将人脸图像映射到由特征脸张成的子空间上，比较其与己知人脸在特征空间中的位置，从而进行判别。

这次设计主要是完成了基于主成分分析(PCA)方法的人脸识别，PCA方法的基本原理是：利用离散K-L变换提取人脸的主要成分，构成特征脸空间，识别时把测试样本投影到该空间，构成一组投影系数，通过与特

毕业设计（论文）

毕业设计（论文）

设计（论文）题目：

基于PCA的人脸识别算法实现

- I -

毕业设计（论文）

摘 要

随着科技的发展，人类社会的进步，传统身份识别由于容易遗失，容易被破解已不能起到身份识别作用。人们需要更加安全可靠的身份识别技术。而生物特征的独一无二，不易丢失和被复制的特性很好满足了身份识别的需要。同时随着计算机科学技术和生物医学的发展使得利用生物特征识别成为了可能。在生物特征识别领域，由于人脸识别的操作快速简单，结果直观，准确可靠，不需要人的配合等优点已成为人们关注的焦点。主成分分析（PCA）通过提取高维度的人脸图像的主元，使得图像在低维度空间中被处理来降低了图像处理的难度。由于其有效的解决了图像空间维数过高的问题，已经成为人脸识别领域非常重要的理论。本文研究的就是基于PCA的人脸识别算法的实现。

本文按照完整人脸识别流程来分析基于PCA的人脸识别算法实现的性能。首先使用常用的人脸图像的获取方法获取人脸图像。本文为了更好的分析基于PCA人脸识别系统的性能选用了Essex人脸数据库。接下来是人脸图像预处理方法。由于Essex人脸图像质量较好，而且已经做过相应的预处理，所以本文试验中只使用灰度处理。接着使用PCA提取

本 科 毕 业 论 文

基于PCA算法的人脸识别系统设计

Face recognition based on PCA algorithm system

design

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期：

使用授权说明

本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

燕山大学课程设计（论文）任务书

院（系）： 基层教学单位： 学 号 学生姓名 专业（班级） 设计题目 基于MATLAB的人脸识别 设 计 技 术 参 数 设 计 要 求 测试数据库图片 10张 训练数据库图片 20张 图片大小 1024×768 特征向量提取阈值 1 综合运用本课程的理论知识，并利用MATLAB作为工具实现对人脸图片的预处理，运用PCA算法进行人脸特征提取，进而进行人脸匹配识别。 工 作 量 一周的课程设计时间，完成一份课程设计报告书，包括设计的任务书、基本原理、设计思路与设计的基本思想、设计体会以及相关的程序代码； 熟练掌握Matlab的使用。 工 作 计 划 第1天 按要求查阅相关资料文献，确定人脸识别的总体设计思路； 第2天 分析设计题目，理解人脸识别的原理同时寻求相关的实现算法； 第3天 编写程序代码，创建图片数据库，运用PCA算法进行特征提取并编写特征脸，上机进行调试； 第4天 编写人脸识别程序，实现总体功能； 第5天 整理思路，书写课程