1、1CCD攝影機結合非接觸式智慧IC卡在人臉特徵的擷取與辨識上之應用 指導教授：林春宏 教授學 生：曾敬文 洪孟智Speaker：曾敬文2Outline研究動機與目的RFID簡介系統架構與流程人臉辨識l膚色偵測l人臉定位l特徵定位l特徵比對3研究動機研究動機社會上充斥著不安全的認證方式多重認證方式RFID結合個人獨特生物特徵的 生理密碼 具有難以複製或遭竊的特性4研究目的研究目的主要係以現有的非接觸式智慧IC卡(contactless smart IC card)，在系統身分確認時的資料，結合已觸發後的攝影之使用者臉部影像，做為此使用者相對應的臉部特徵。在人們對於安全的需求與日俱增之時，對於需要
2、作身份指認、門禁或進出需高度安全的環境，提供了最佳的解決方案。5RFIDRFID簡介簡介RFID（Radio Frequency Identification，無線射頻識別）l被列為21世紀十大重要技術項目之一，應用領域廣泛l非接觸式智慧卡是使用RF（無線射頻）技術的智慧卡，而智慧卡即晶片卡，是一項結合RFID與智慧卡的科技產品6RFIDRFID簡介簡介一套完整的RFID系統l是由讀卡機(Reader)l電子標籤(TAG)l應用程式資料庫電腦系統工作原理為：l由 Reader 發射特定頻率之無線電波能量給TAGl驅動 TAG電路將內部之 ID Code送出lReader 便依序接收解讀此ID
3、Codel傳送到應用程式資料庫系統做應用。7系統架構系統架構訓練(training)合法使用者影像資料庫之系統架構 8系統架構系統架構結合非接觸智慧卡與人臉辨識的門禁系統架構9系統流程系統流程彩色影像IDRGB轉YCbCr膚色偵測物件切割人臉定位人臉特徵定位人臉特徵計算彩色影像人臉特徵資料庫個人人臉特徵資料比對不符合丟棄符合系統流程圖 10膚色偵測膚色偵測 複雜的背景中分辨出膚色區域l減少運算的範圍l增加運算速度人臉膚色之色彩空間lRGB色彩空間：易受到光線的強弱影響lYCbCr色彩空間：亮度與彩度分離 膚色範圍較集中11步驟一膚色樣本步驟二YCbCr色彩統計人臉膚色的統計樣本 人臉膚色樣本在
4、彩度的空間分佈圖 膚色偵測膚色偵測(原始資料庫訓練原始資料庫訓練)12膚色偵測膚色偵測-(原始資料庫訓練原始資料庫訓練)步驟三：以最小平方法求解，分別求得上、下界之三次式方程式，當作膚色條件之一，其表示如圖：步驟四：分別找出R、G、B的最大值和最小值，交集上述膚色條件，定義出原始資料庫的膚色範圍。膚色之Cb、Cr值上下界多項式 8原始圖片 Wang and Chang 2 歐俊岳3 黃泰祥4 本報告方法(原始資料庫)14膚色偵測膚色偵測(實驗結論實驗結論)其他文獻所提供數據並不完全適用於本實驗原始資料庫是來源複雜對原始資料庫作訓練，可以更精確找出膚色區域。15人臉定位人臉定位-(物件切割物件切
5、割)物件切割物件切割(object segment)技術技術 定位後的人臉 物件切割的結果 膚色偵測的結果 16特徵定位特徵定位-(眼球定位眼球定位)眼睛附近有Cb值比較大而Cr值比較小眼睛是由較暗的眼球和較亮的眼白所組成圓形邊緣偵測找眼球中心(sobel)CbCr 遮罩結果圓形邊緣偵測結果17特徵定位特徵定位-(眼角定位眼角定位)眼角Cb值較高邊緣偵測(Sobel)兩結果的交集18特徵定位特徵定位-(嘴角定位嘴角定位)嘴角Cr值較高邊緣偵測(Sobel)兩結果的交集Cb取一門檻值結果 Sobel邊緣偵測結果(a)與(b)的交集19特徵定位特徵定位20特徵定位特徵定位系統採用的特徵向量長度21
6、特徵比對特徵比對正規化特徵向量長度歐氏距離l計算兩特徵向量之間的差異量，計算結果，所得到的距離愈小表示兩組數據愈接近。22實驗結論實驗結論定位l人臉成功率(95%)l眼球成功率(82%)l眉心成功率(81%)l眼角成功率(46%)l嘴角成功率(53%)l鼻角成功率(66%)比對l辦識成功率(41%)l比對速度慢l特徵值權重1http:/.tw/article/Design/circuit_design/circuit_design14.htm2 Wang.H.Wang and S.-F.Chang,“A highly efficient system for automatic face re
7、gion detection in MPGE video,”IEEE Trans.Circuits Syst.Video Technol.,vol.7,no.4,pp.615-628,1997.3 歐俊岳,一個以人臉影像為基礎的影像搜尋系統(A Human Face-based Image Search System),2003,國立台灣大學資訊工程研究所碩士論文4 黃泰祥,具備人臉追蹤與辨識功能的一個智慧型數位監視系統(A Smart Digital Surveillance System with Face Tracking and Recognition Capability),2004,中原大學電子工程學系碩士論文。5 施柏樑,運用特徵向量技術於手機取像之人臉辨識系統(Feature-Vector Based Face Recognition System for Mobile Photos),2003,國立中正大學電機工程研究所6 沈韋穎,即時人臉偵測系統(A Real-time Face Detection System),2003,國立台灣大學資訊工程研究所碩士論文參考文獻 24謝謝！謝謝！
