【摘要】：伴隨著科技的迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)生活中扮演著非常重要的角色,計(jì)算機(jī)處理視覺信息的能力,在很大程度上彌補(bǔ)人類在視覺上的短板,因而使得計(jì)算機(jī)視覺研究也變成了現(xiàn)如今非常誘人的科研方向之一,計(jì)算機(jī)視覺分析是一門交叉性較強(qiáng)的學(xué)科,它包含了圖形圖像處理,模式識(shí)別,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。而計(jì)算機(jī)視覺研究的目的是為了通過對(duì)視頻圖像的分析使得計(jì)算機(jī)感知環(huán)境中的物體的幾何信息,包括它的形狀、位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)等,如今視頻圖像分析技術(shù)在圖像分割、行為識(shí)別、目標(biāo)跟蹤等領(lǐng)域的成果正日益廣泛的用到了企業(yè)安防、航空航天、智慧交通以及家庭安全等諸多領(lǐng)域。本文主要研究了非限制性條件下人臉檢測算法,基于現(xiàn)有的檢測算法進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,同時(shí)基于現(xiàn)有的目標(biāo)跟蹤算法進(jìn)行性能提升,并且通過人臉檢測、目標(biāo)跟蹤以及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)的技術(shù)知識(shí)學(xué)習(xí)與總結(jié),完成了大量基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉檢測與識(shí)別、目標(biāo)跟蹤的實(shí)驗(yàn),并將所研究的算法運(yùn)用到實(shí)際的安防產(chǎn)品中去,并在工程方面不斷優(yōu)化。本文著力研究的方面包括:1)設(shè)計(jì)出快速精準(zhǔn)的檢測網(wǎng)絡(luò)。本文經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)分析,設(shè)計(jì)出一個(gè)快速的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),基于已有的目標(biāo)檢測模型進(jìn)行改進(jìn),將目標(biāo)檢測算法改成通用的人臉檢測算法,通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的修改、參數(shù)調(diào)優(yōu)以及部分策略的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)了在提高檢測速度的同時(shí)在速度與準(zhǔn)確率之間達(dá)到一個(gè)平衡。此外本文使用了香港大學(xué),商湯科技,中科院深圳先進(jìn)所聯(lián)合發(fā)部的Wider Face數(shù)據(jù)集來進(jìn)行訓(xùn)練,并在人臉數(shù)據(jù)集FDDB上進(jìn)行測試,驗(yàn)證訓(xùn)練模型的可行性;2)研究了基于元遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤算法,根據(jù)長短時(shí)記憶記憶網(wǎng)絡(luò)結(jié)合時(shí)空上下文信息,將連續(xù)視頻序列的信息聯(lián)系起來,通過元學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)初始化參數(shù)增強(qiáng)模型對(duì)于未來幀的魯棒性,并且在VOT數(shù)據(jù)集上進(jìn)行訓(xùn)練,在OTB數(shù)據(jù)集上測試跟蹤模型性能;3)設(shè)計(jì)了在復(fù)雜場景下基于人臉識(shí)別與目標(biāo)跟蹤的安防系統(tǒng):本文設(shè)計(jì)了一個(gè)具有人臉檢測、人臉識(shí)別、目標(biāo)跟蹤、存儲(chǔ)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)報(bào)警以及區(qū)域軌跡展示的多功能安防系統(tǒng)。經(jīng)過對(duì)算法的準(zhǔn)確性以及系統(tǒng)穩(wěn)定性的測試,在ISC(International Security Conference,原中國互聯(lián)網(wǎng)安全大會(huì))大會(huì)、國家網(wǎng)絡(luò)安全周上進(jìn)行展示,取得較好效果。
【圖文】：

圖 1.1 隱私保護(hù)如今，指紋的使用是目前使用最廣且最成熟的生物特征手段，如：指紋打卡考勤指紋解鎖，但是指紋是比較容易被竊取的生物特征，當(dāng)手機(jī)被犯罪分子盜竊，，犯罪分子便可竊取機(jī)主指紋再通過指紋識(shí)別的方式，完成銀行卡的轉(zhuǎn)賬交易和其它網(wǎng)上支付。虹膜識(shí)別相對(duì)于指紋識(shí)別來說，安全性要更高，并且屬于非接觸性的人體生物特征，它與指紋識(shí)別不一樣地是不需要人體與特征提取其進(jìn)行接觸，而是通過攝像頭對(duì)人眼虹膜的紋理結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，并生成特定的編碼序列，然后將掃描得到的編碼存在手機(jī)的硬件加密區(qū)域內(nèi)，但是運(yùn)用并不寬泛的主要原因是攝像頭發(fā)出的紅外線對(duì)人眼容易造成損傷，對(duì)于消費(fèi)者來說，解鎖需求比較頻繁的手機(jī)等移動(dòng)終端頻繁地使用虹膜解鎖，容易導(dǎo)致白內(nèi)障等眼部疾病。而人臉作為每個(gè)人獨(dú)特的標(biāo)識(shí)，有著如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）便利性：許多公司大樓門禁使用人臉識(shí)別考勤，校園里使用人臉識(shí)別管理出入校園，校園宿舍使用人臉識(shí)別確保宿舍安全不被陌生人進(jìn)入，在樓宇以及社區(qū)使用人臉識(shí)別對(duì)進(jìn)入人群進(jìn)行監(jiān)控并加以區(qū)分；（2）非接觸性：人臉識(shí)別同指紋，密碼等有著無需接觸的優(yōu)良特性，無需與相

每個(gè)神經(jīng)元相互連接是一個(gè)全連接模式。如圖 2.1 所示，圖 2.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)但是在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中是局部連接，局部連接使得訓(xùn)減少。在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，因?yàn)槊恳粚拥母惺軈^(qū)域不一樣，因此的例如邊緣、角點(diǎn)等特征都不一樣，經(jīng)過高層神經(jīng)元的融合之后能力的視覺特征。
【學(xué)位授予單位】：山東工商學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP391.41;TP181

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