基于MATLAB的人脸检测与多特征融合识别系统
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB开发的综合性人脸识别系统,整合了传统图像处理技术与现代深度学习特征,实现高效准确的人脸检测与识别。系统支持静态图像与实时视频流输入,通过多特征融合与机器学习分类,完成人脸的定位、对齐、特征提取及身份识别,并提供直观的可视化交互界面。
功能特性
- 人脸检测模块:采用Viola-Jones级联检测器,自动定位并提取图像或视频流中的人脸区域,支持多人同时检测。
- 人脸对齐预处理:自动矫正倾斜人脸角度,并进行光照归一化处理,提升后续识别准确性。
- 多特征融合识别:
- 提取HOG、LBP及CNN深度特征等多维度特征。
- 采用PCA进行特征降维与融合优化,提升识别效率。
- 基于SVM分类器,支持1:N人脸数据库比对与实时身份验证。
- 可视化交互界面:在图像或视频帧上实时标注人脸边界框,并显示识别出的姓名及匹配置信度。
使用方法
- 准备人脸数据库:收集已注册人员的人脸图像(JPEG/PNG格式,分辨率≥128×128),统一尺寸与背景后存入指定数据库文件夹。
- 运行主程序:启动系统主文件,根据提示选择运行模式(图像识别、视频识别或实时摄像头识别)。
- 输入数据源:
- 图像模式:选择待识别的静态图像文件。
- 视频模式:加载视频文件或启动摄像头进行实时流识别。
- 查看结果:系统将实时显示检测与识别结果,包括人脸位置框、身份信息及置信度。识别数据可导出为Excel或Mat文件。
系统要求
- 软件环境:MATLAB R2018b或更高版本,需安装Image Processing Toolbox、Deep Learning Toolbox及Statistics and Machine Learning Toolbox。
- 硬件建议:CPU i5以上,内存≥8GB;使用GPU可加速CNN特征提取(需支持CUDA的NVIDIA显卡)。
文件说明
主程序文件作为系统的控制核心,负责初始化环境参数、加载预训练模型及人脸数据库,并集成调度检测、预处理、特征提取与识别等全部模块。它创建图形用户界面,接收用户的输入指令(如图像文件、视频流或摄像头信号),协调各处理流程的顺序执行,最终在界面上可视化展示识别结果,并管理识别数据的输出与保存。