基于计算机视觉的实时人脸识别与动态跟踪MATLAB系统
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB平台开发的实时人脸识别与动态跟踪系统。系统能够通过摄像头或视频文件输入,自动完成人脸的检测、身份识别以及连续跟踪。它综合运用了多种经典计算机视觉算法,实现了从视频流中实时定位人脸、比对身份信息、并稳定跟踪运动目标的全流程功能,适用于安防监控、人机交互等多种场景。
功能特性
- 实时人脸检测:采用Viola-Jones算法快速准确地定位视频帧中的人脸区域。
- 精准身份识别:利用LBPH(局部二值模式直方图)技术进行特征提取与匹配,识别出已知人员身份。
- 鲁棒动态跟踪:基于KLT(Kanade-Lucas-Tomasi)特征点跟踪算法,即使在面部有部分遮挡或角度变化时也能保持连续跟踪。
- 多输入源支持:支持USB摄像头、网络摄像头的实时流,以及avi、mp4等格式的视频文件。
- 丰富输出结果:
- 实时显示标注了人脸框、身份信息和跟踪轨迹的视频界面。
- 输出识别结果(姓名/ID)。
- 记录人脸位置的跟踪轨迹数据。
- 生成系统性能统计报告(如识别成功率、跟踪稳定性指标)。
使用方法
- 准备人脸数据库:在运行前,需预先采集并存储已知人员的人脸图像作为训练数据库。
- 配置系统参数:启动系统后,根据需要设置视频源(选择摄像头或视频文件)、图像分辨率、帧率等参数。
- 运行系统:执行主程序,系统将开始处理视频流。
- 查看结果:实时观察视频画面中的识别与跟踪效果,系统会自动记录相关数据和生成报告。
系统要求
- 软件环境:MATLAB R2018a或更高版本,需安装Image Processing Toolbox和Computer Vision Toolbox。
- 硬件建议:具备USB接口的摄像头,建议使用性能较好的CPU以保证实时处理速度。
文件说明
主程序文件集成了系统的核心流程与控制逻辑。它主要负责初始化系统参数与图形用户界面,连接并配置视频输入源,调度人脸检测、特征提取与身份识别、目标跟踪等核心算法模块的顺序执行。同时,该文件还控制着实时视频流的帧处理循环,负责在图形界面上实时绘制和更新识别与跟踪结果,并处理用户交互事件以及最终的数据记录与报告生成任务。