1. 研究目的与意义

人脸识别在最近几年以来，与模式识别、图像处理、机械视觉、神经网络以及认知科学等范畴的研究一样，它已经成为人们研究的热门课题之一。所谓人脸识别,是指在一个给定的场景下，把一个指定的静态图像或动态人脸，利用存储有若干已知身份的人脸图像的数据库来验证和辨别出场景中单个或者多个人的身份^[1]。按照人们对人的脸部信息采集方式的差别，人脸识别可分成两类:人脸图像在静止状态下的识别和人脸图像在活动状态下的识别^[2]。作为生物特征辨别的一个重要方面，人脸辨别在档案办理系统、安全验证系统、信用卡验证、人机交互等范畴都有着十分重要的应用。制作出一个自动的、高识别率的计算机人脸识别系统也是有着相当大的难度的，至今尚有很多的难题在困扰着我们；这些难题主要包括：人脸是一个三维非刚性的物体，在人脸的面部表情、姿态、光源等有所差异的的条件下，会使得同一个人的人脸图像有许许多多的变化；人脸也会随着年纪的增长而发生变化；我们在佩带眼镜时、更换发型后以及男士所留的胡须等对人脸图像的辨别都有很大的影响^[3]。最近这几年来。在一些科技发达的国家，都成立了专门的科研小组来进行研究，研究后的成绩非常突出^[4]。斯坦福大学（StanfordUniversity）、加利福尼亚大学的机器感知研究所、剑桥大学（University of Cambridge）等。在国内方面，从事这方面的研究就相对哈尔滨工业大学的研究小组将人脸识别技术、文字识别技术等多种技术互相结合，研发出一款具有多功能的感知器，从而创造出一个可以将软件和硬件进行相互结合的平台，并且通过它来解决和研究很多技术结合的问题。该研究小组还与海尔公司达成合作计划，在上述研究的基础上，设计开发能够提供相关服务的服务型机器人。

2. 国内外研究现状

在二十世纪中期，非常多的科学家们就对人脸识别的研究做了非常多的探索。进入到九十年代，随着各行业的发展，人们对人脸识别系统的依赖进一步增强，人脸识别系统又一次地在广大研究者的研究机构中的取得更进一步的发展^[5][6]。在现在时代下，全球各地区都有非常多的科研机构来进行这方面的探究，各个国家的政府部门以及大公司都对人脸识别的探究有着极高的重视，而且对他们也对其投入了很大的资本,美国国家政府部门为了使人脸识别研究有更快的发展，还特意组织了人脸识别竞赛。通过长年累月的研究和广大科研工作者们的共同努力和创造,在图像分析与图像理解范畴，人脸识别的发展已经有了非常大的提高。对于人脸识别系统，研究人员总结和创造出了很多的识别方法,建成了许多专门的用来进行人脸识别的实验系统,也有一些效果绝佳的人脸识别商业软件被专门投人到实际应用中去，以至于让人脸识别系统在实际应用范畴方面变的更加广泛,例如国际模式识别联合会(IAPR)发起了专门的基于生物特性人类身份识别和验证的国际会议^[7]。

3. 研究的基本内容

1. 总结归纳本课题的研究目的、意义和国内外研究现状

2. 研究各种人脸识别算法的数学模型及原理

3. 分析研究某几种人脸识别算法的优劣

4. 实施方案、进度安排及预期效果

本课题目前打算收集各种关于人脸表情识别算法的资料，并且基于图像预处理、特征提取和分类识别和人脸表情识别算法来研究。

2016.2.25： 上交开题报告

2016.3.25前： 准备课题相关资料；确定研究的人脸识别算法

5. 参考文献

[1]梁路宏.人脸检测与跟踪研究[d].北京:清华大学, 2001.

[2]周德龙,高　文,赵德斌.基于奇异值分解和判别式kl投影的人脸识别[j].软件学报,2003,14(4):783- 788.

[3]王先基.基于统计学习的自动人脸识别算法研究.中国科学技术大学博士学位论文. 2007