摘  要：随着安全入口控制和金融贸易方面应用需要的快速增长，人脸识别技术得到了新的重视，人脸识别系统设计主要的任务是能识别出人脸来应用于实际中。系统主要功能如下：
　　1、获取图像功能：
该模块主要是从摄像头拍照后进行获取图片，也可以从图片库中获取，获取后的图片可以在软件的界面中显示出来以便进行识别；
　2、图像预处理功能：
　　该模块主要包括图像光线补偿、图像变成灰色、高斯平滑、均衡直方图、实现图像对比度增强、二值化变换等；
　3、人脸定位功能：
　　该模块主要是将处理后的人脸图片进行定位，将眼睛、鼻子、嘴巴标记出来，以便进行特征提取；
　4、特征提取功能：
　　　该模块是在定位后的人脸图片中将眼睛、鼻子、嘴巴的特征值提取出来；
　5、识别功能：
　　　该模块是将从图片中提取的特征值和后台数据库中的值进行比较来完成识别功能；

关键词：人脸识别  光线补偿  高斯平滑

1 前言 1
1.1  课题背景 1
1.1.1 课题的来源 1
1.1.2 人脸识别技术的研究意义 1
1.1.2.1 富有挑战性的课题 1
1.1.2.2  面部关键特征定位及人脸2D形状检测技术 1
1.1.2.3 面部感知系统的重要内容 2
1.2  人脸识别的国内外发展概况 2
1.2.1  国外的发展概况 2
1.2.2 国内的发展概况 3
2 系统的需求分析与方案选择 4
2.1  可行性分析 4
2.1.1  技术可行性 4
2.1.2  操作可行性 4
2.2  需求分析 4
2.2.1  应用程序的功能需求分析 4
2.2.1.1　图像获取功能： 5
2.2.1.2　图像预处理功能： 5
2.2.1.3　人脸定位功能： 5
2.2.1.4　特征提取功能： 5
2.2.1.5　识别功能： 5
2.2.2  开发环境需求分析 5
2.2.2.1 硬件环境 5
2.2.2.2 软件环境 5
2.2.2.3 运行环境需求分析 5
2.3  预处理方案选择 5
2.3.1  设计方案原则的选择 5
2.3.2  图像文件格式选择 6
2.3.3  开发工具选择 6
2.3.4  算法选择分析 6
2.3.4.1光线补偿 ： 6
2.3.4.2 图像灰度化： 6
2.3.4.3 高斯平滑： 6
2.3.4.4 均衡直方图： 6
2.3.4.5 图像对比度增强： 6
3 系统的概要设计 8
3.1  应用程序结构设计流程图 8
3.1.1  总体结构设计流程图 8
3.1.2 图像预处理模块层次图 9
3.1.3 特征提取模块层次图 9
3.1.4  信息模块层次图 9
3.2  系统各模块功能概述 10
3.2.1　图像获取 10
3.2.2　图像预处理模块 10
3.2.2.1　光线补偿 10
3.2.2.2　图像灰度化 10
3.2.2.3　高斯平滑处理 10
3.2.2.4　直方图均衡 10
3.2.2.5　 图像对比度增强 10
3.2.2.6　二值化 11
3.2.3　特征提取模块 11
3.2.3.1　获取脸部区域 11
3.2.3.2　人脸定位 11
3.2.3.3 获取特征参数 11
3.2.3.4 识别 11
3.2.4　识别模块 11
3.2.5  特征学习模块 11
3.2.6  信息库模块 12
3.3  系统数据库设计 12
3.3.1  数据库表的设计 12
4 系统的详细设计 13
4.1  系统的运行流程图 13
4.2  图像获取详细设计 13
4.2.1 获取图像窗口详细设计 13
4.2.2  摄相头图像获取详细设计 15
4.3  图像处理详细设计 15
4.3.1  位图详细设计 15
4.3.1.1　设备无关位图（DIB） 15
4.3.2  图像点处理详细设计 15
4.3.2.1　光线补偿 16
4.3.2.2  图像灰度化 17
4.3.2.3　高斯平滑 18
4.2.3.4　灰度均衡 20
4.2.3.5　图像对比度增强 21
4.2.3.6　二值化 22
4.3 特征提取模块详细设计 24
4.3.1 获取人脸区域详细设计 24
4.3.2 人脸定位详细设计 25
4.3.3 获取特征参数详细设计 25
4.3.4 人脸识别详细设计如下 26
4.4  特征学习详细设计 26
4.5  信息库模块详细设计 28
4.5.1 查询信息详细设计 28
4.5.2 修改信息详细设计 28
4.5.3 删除信息详细设计 30
4.6  编程时的问题解决 30
4.6.1　光线补偿 30
4.6.2　高斯平滑 30
4.6.3　均衡直方图 31
5 用户手册 32
5.1系统运行与操作指南 32
5.1.1 系统工具栏功能 32
5.1.2 启动系统开始界面 32
5.1.3 人脸识别 32
5.1.4 特征学习 33
5.1.5 信息库操作 34
5.1.5.1 查询信息 34
5.1.5.2 修改信息 35
5.1.5.3 删除信息 35
6 系统类结构设计 36
6.1 类CFaceDetectView 36
6.2类ClikelyHood 38
6.3 类CFaceDetectDoc 39
6.4 类DIB 40
测试 42
测试的原则 42
测试方案 42
结 论 43
应用程序特点 43
心得体会 43
致 谢 45
参 考 文 献 46