基于主成分分析的人脸检测与识别系统(PCA-Face Recognition & Detection System)
项目介绍
本项目是一个基于主成分分析(PCA)算法的人脸检测与识别系统。系统能够自动检测图像中的人脸区域,并利用PCA进行特征降维与提取,通过与预建人脸数据库进行相似度比对,实现高效、准确的身份识别。系统配备了图形用户界面,便于用户进行操作和结果查看。
功能特性
- 人脸检测:自动定位输入图像中的所有人脸,并精确标定其边界框。
- 特征提取:应用PCA对检测到的人脸图像进行降维,提取最具鉴别力的特征向量,构建特征子空间。
- 人脸识别:将待识别人脸投影至特征空间,采用距离度量(如欧氏距离)与数据库中的特征进行匹配,输出身份信息和置信度。
- 图形化界面:提供直观的GUI,支持图像上传、实时显示检测与识别结果、以及置信度可视化。
- 特征可视化:(可选)支持展示PCA降维后的特征空间分布,便于理解模型。
使用方法
- 准备人脸数据库:收集已标注身份的人脸图像,存放在指定目录作为训练集。
- 训练模型:运行系统,首先利用数据库图像训练PCA模型,构建特征空间。
- 上传图像:通过图形界面上传待检测或识别的图像。
- 查看结果:系统将自动处理图像,并在界面上显示以下结果:
* 标注了人脸区域的图像。
* 识别出的身份标签。
* 相似度评分(置信度)。
系统要求
- 软件环境:MATLAB(推荐R2018b或更高版本)。
- 必要工具箱:Image Processing Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox。
- 硬件建议:无特殊要求,但处理高分辨率图像或大型数据库时建议配备足够内存。
文件说明
主程序文件汇集了系统的核心功能,主要负责启动图形用户界面,并作为整个应用的控制中枢。它协调了人脸检测、PCA模型训练与特征提取、人脸识别比对、以及最终结果的综合显示与可视化等一系列关键流程的执行。