Khóa luận tốt nghiệp Tìm hiểu một số phương pháp phát hiện khuôn mặt trong ảnh

Trong những năm gần đây, các ứng dụng về trí tuệ nhân tạo ngày càng phát triển và được đánh giá cao. Một lĩnh vực đang được quan tâm của trí tuệ nhân tạo nhằm tạo ra các ứng dụng thông minh, có tính người đó là nhận dạng. Đối tượng cho việc nghiên cứu nhận dạng cũng rất phong phú và đa dạng. Trong đề tài này tôi chọn đối tượng là khuôn mặt, và bước đầu tiên của việc nhận dạng đó là phát hiện khuôn mặt. Khuôn mặt đóng vai trò quan trọng trong quá trình giao...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khóa luận tốt nghiệp Tìm hiểu một số phương pháp phát hiện khuôn mặt trong ảnh Khóa luận tốt nghiệpTìm hiểu một số phương phápphát hiện khuôn mặt trong ảnhKhóa luận tốt nghiệp Tìm hiểu một số phương pháp phát hiện khuôn mặt trong ảnhMỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, các ứng dụng về trí tuệ nhân tạo ngày càng pháttriển và được đánh giá cao. Một lĩnh vực đang được quan tâm của trí tuệ nhântạo nhằm tạo ra các ứng dụng thông minh, có tính người đó là nhận dạng. Đốitượng cho việc nghiên cứu nhận dạng cũng rất phong phú và đa dạng. Trong đềtài này tôi chọn đối tượng là khuôn mặt, và bước đầu tiên của việc nhận dạng đólà phát hiện khuôn mặt. Khuôn mặt đóng vai trò quan trọng trong quá trình giao tiếp giữa người vớingười, và cũng mang một lượng thông tin giàu có, chẳng hạn có thể xác địnhgiới tính, tuổi tác, trạng thái cảm xúc của người đó, ... hơn nữa khi khảo sát cácđường nét trên khuôn mặt có thể biết được người đó muốn nói gì. Do đó, pháthiện là bước tiền đề quan trọng phục vụ công việc nhận dạng khuôn mặt saunày. Có rất nhiều phương pháp phát hiện khuôn mặt, AdaBoost và mạng Nơ-ronlà một trong những phương pháp đó. Đồ án được chia ra 4 chương: Chương 1 sẽ trình bày tổng quan về một sốphương pháp phát hiện khuôn mặt. Phương pháp Adaboost và mạng Nơ-rondùng để phát hiện khuôn mặt được trình bày trong chương 2 và 3. Chương 4 làphần cài đặt ứng dụng, một số thử nghiệm dò tìm khuôn mặt trong ảnh, và cuốicùng là kết luận. Trang: 1Khóa luận tốt nghiệp Tìm hiểu một số phương pháp phát hiện khuôn mặt trong ảnhCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÁT HIỆN KHUÔN MẶT1.1. Giới thiệu. Hơn một thập kỷ qua có rất nhiều công trình nghiên cứu về bài toánxác định khuôn mặt người từ ảnh đen trắng, xám đến ảnh màu như ngàyhôm nay. Các nghiên cứu đi từ bài toán đơn giản, mỗi ảnh chỉ có một khuôn mặtngười nhìn thẳng vào thiết bị thu hình và đầu ở tư thế thẳng đứng trong ảnhđen trắng. Cho đến ngày hôm nay bài toán mở rộng cho ảnh màu, có nhiềukhuôn mặt trong cùng một ảnh, có nhiều tư thế thay đổi trong ảnh. Không nhữngvậy mà còn mở rộng cả phạm vi từ môi trường xung quanh khá đơn giản (trongphòng thí nghiệm) cho đến môi trường xung quanh rất phức tạp (như trong tựnhiên) nhằm đáp ứng nhu cầu của thực tế. Xác định khuôn mặt người (Face Detection) là một kỹ thuật máy tính đểxác định các vị trí và các kích thước của các khuôn mặt người trong các ảnh bấtkỳ (ảnh kỹ thuật số). Kỹ thuật này nhận biết các đặc trưng của khuôn mặt và bỏqua những thứ khác, như: tòa nhà, cây cối, cơ thể, …1.2. Một số lĩnh vực ứng dụng phát hiện khuôn mặt. Phát hiện khuôn mặt đã được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực: - Hệ thống tương tác giữa người và máy: giúp những người bị tật hoặc khiếm khuyết có thể trao đổi. Những người dùng ngôn ngữ tay có thể giao tiếp với những người bình thường. Những người bị bại liệt thông qua một số ký hiệu nháy mắt có thể biểu lộ những gì họ muốn, …. Đó là các bài toán điệu bộ của bàn tay (hand gesture), điệu bộ khuôn mặt, … - Nhận dạng người A có phải là tội phạm truy nã hay không? Giúp cơ quan an ninh quản lý tốt con người. Công việc nhận dạng có thể ở trong môi trường bình thường cũng như trong bóng tối (sử dụng camera hồng ngoại). - Hệ thống quan sát, theo dõi và bảo vệ. Các hệ thống camera sẽ xác định đâu là con người và theo dõi con người đó xem họ có vi phạm gì không, ví dụ xâm phạm khu vực không được vào, …. Trang: 2Khóa luận tốt nghiệp Tìm hiểu một số phương pháp phát hiện khuôn mặt trong ảnh - Lưu trữ (rút tiền ATM, để biết ai rút tiền vào thời điểm đó), hiện nay có tình trạng những người bị người khác lấy mất thẻ ATM hay mất mã số PIN và những người ăn cắp này đi rút tiền, hoặc những người chủ thẻ đi rút tiền nhưng lại báo cho ngân hàng là mất thẻ và mất tiền. Các ngân hàng có nhu cầu khi có giao dịch tiền sẽ kiểm tra hay lưu trữ khuôn mặt người rút tiền để sau đó đối chứng và xử lý. - Thẻ căn cước, chứng minh nhân dân (Face dentification). - Điều khiển vào ra: văn phòng, công ty, trụ sở, máy tính,…. Kết hợp thêm vân tay và hốc mắt. Cho phép nhân viên được ra vào nơi cần thiết, hay mỗi người sẽ đăng nhập máy tính cá nhân của mình mà không cần nhớ tên đăng nhập cũng như mật khẩu mà chỉ cần xác định thông qua khuôn mặt. - An ninh sân bay, xuất nhập cảnh (hiện nay cơ quan xuất nhập cảnh Mỹ đã áp dụng). Dùng để xác thực người xuất nhập cảnh và kiểm tra có phải là nhân vật khủng bố không. - Tương lai sẽ phát triển các loại thẻ thông minh có tích hợp sẵn đặc trưng của người dùng trên đó, khi bất cứ người dùng khác dùng để truy cập hay xử lý tại các hệ thống sẽ được yêu cầu kiểm tra các đặc trưng khuôn mặt so với thẻ để biết na ...