课题内容

1、选题依据

（1）本课题的目的及意义

随着智能化信息技术的发展，在国防建设、安防监控、远程教育、交通管制等各方面都提出了对身份识别的要求。人脸作为人体中最重要的身份表示，自然成为人体特征检测的重点。在生物特征识别领域的一大重要研究课题——人脸检测也成为各大研究机构的研究热点[1]。如何快速有效的检测人脸也是计算机视觉领域的研究重点，该课题具有较强的理论意义和应用价值。

（2）国内外发展状况

1、国际研究发展状况

国外对人脸检测问题的研究很多，比较著名的有MIT,CMU等[2]；而随着信息化时代的不断发展，在商业、国防安全和军事应用领域中的需求将日益增加。如美国国防高级研究署设立了以卡内基梅隆大学为首的联合美国十几所高等院校和研究机构参加视频监控重大项目[3]。此外，欧盟正在研究如何让司法机关能从现有的监控系统的录像资料中获取更多有用的犯罪证据[4]。

2、国内研究发展状况

在国内，上海交通大学、清华大学、东南大学等都有人员从事人脸检测的相关研究[5]：上海交通大学的李介谷等研究给予计算机视觉模型的人脸检测与识别研究技术，清华大学的边肈祈等从事基于KL变换的人脸识别研究，东南大学的程永清等从事基于奇异值分解方法的人脸检测和识别研究，另外哈尔滨工业大学的贾小光和原上海工业大学的郑坚平等在正面人像的检测和识别方面做过工作[6]。

2、研究目标和内容

（1）研究目标

完成一个完整人脸检测界面开发的设计，能对给定的图像及通过摄像头捕捉到的图像进行人脸检测，并给予标定。完成准确率达到80%。

（2）研究内容

1.实现基于opencv的人脸检测算法；

2.实现基于qt 的人脸检测界面的设计。

3.qt调用opencv库函数，完成一个人脸检测界面开发的设计。

课题关键问题及难点：

本课题的重点及难点：

1.人脸检测的难度

（1）人脸具有复杂的细节变化，会产生不同的表情如眼、口的开与闭； 

（2）人脸的遮挡，如眼镜、头发和其他饰物； 

2.qt调用opencv库函数产生的问题。

因此, 如果能够找到解决这些问题的方法, 成功设计出人脸检测界面, 将为解决其它类似的检测问题提供重要的启示[5]。

在通过对人脸检测相关知识进行学习的基础上，本文首先对国内外的人脸检测发展进行了相关分析，阐述了本课题的研究背景及意义；第二章介绍基于Opencv实现人脸检测的相关方法和检测原理；第三章指出了基于QT平台，人脸检测界面如何开发，需要用到的相关技术知识和操作流程。第四章设计了基于opencv的人脸检测程序，采用了QT开发工具并结合opencv技术对程序界面进行设计实现。

研究难点

人脸检测是一个复杂的具有挑战性的模式检测问题，其主要的难点有两方面，一方面是由于人脸内在的变化所引起：人脸具有相当复杂的细节变化，不同的外貌如脸形、肤色等，不同的面目特征如眼、嘴的张闭等；人脸有无遮挡遮挡，如眼镜、头发以及其它外部物体等。另外由于外在条件变化所引起：由于成像角度的不同造成人脸的多姿态，如平面内旋转、深度旋转以及上下旋转，其中深度旋转影响较大；光照的影响，如图像中的亮度、对比度的变化和阴影等。图像的成像条件，如摄像设备的焦距、成像距离，图像获得的途径等等[5]。

本文安排

本文一共有五个章节。第一章为绪论介绍课题背景及意义，并对人脸检测的发展现状进行分析。第二章介绍Opencv与人脸检测内容。第三章介绍QT平台人脸检测界面的开发需要用到的相关技术。第四章介绍人脸检测的实现。第五章是总结与展望。