摘 要近年来，随着我国汽车的保有量逐年的增加，汽车防盗问题变得越来越重要。如今的汽车防盗系统大致可以分为四类机械锁，电子式防盗，芯片式数码防盗， 以及无线网络式防盗。他们都各有各的优点和缺点，然而其可靠性问题一直处在探讨之中。 目前，国内汽车市场中的一些中低档车基本上都配有他们各自的汽车防盗系统，但是像一般这种原车配备的防盗系统，都有着很多的不方便的地方和一些不完善的问题。现在的人脸识别技术发展已经相对比较成熟，但是由于拍摄的时候，容易受到光线、周围环境、或者人为等因素的影响较大，导致很多车辆无法成功识别，从而无法正常启动车辆进入使用状态。经过多年来的研究工作表明环境光照的变化对于红外图像的获取以及图像的质量影响都很小，红外图像人脸识别推动人脸识别的发展以及提高人脸识别性能的最大优势就是其对变化光照的环境具有不变的特点。因此针对这个问题，我们有必要去研究设计一种新型的人脸识别系统，去改善这个问题，专门用来适用于车辆的人脸识别解锁。
Key words: Antitheft system; face recognition; infrared image目 录
第一章 绪 论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意义 1
第二章 系统总体设计 3
2.1 红外成像基本原理 3
2.2 辨别分析的红外图像人脸识别新方法 3
2.3 防盗系统的现状 4
2.4 本章小结 5
第三章 硬件系统设计 6
3.1 硬件设计思路 6
3.2 红外识别工作原理 7
3.3 各个模块功能 7
3.4 系统的总体方案分析 8
3.4.1 系统原理框图 8
3.4.2 系统工作流程 11
3.5 本章小结 11
第四章 软件设计 12
4.1 软件设计 12
4.1.1 图像获取与预处理 14
4.1.2 人脸关键点定位 14
4.1.3 人脸识别算法的研究 14
4.1.4 人脸检测方法 15
4.2 人脸识别方法 16
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4.3 本章小结 18
第五章 系统调试 19
5.1人脸检测测试分析 19
5.1.2 不戴任何装饰物人脸检测 19
5.1.3 佩戴装饰物的人脸检测 20
5.1.4 神态明显变化的人脸图像检测 21
5.1.5 同一个人素颜与佩戴饰物的人脸图像识别比 21
5.1.6 神态发生明显变化的人脸比对 22
5.1.7 不是同一个人的人脸比对 22
5.2 本章小结 22
结论与展望 23
致 谢 24
参考文献 25
第一章 绪 论
研究背景
近年来，我国的人脸识别技术的发展愈演愈烈，由一些早年的手机中的密码解锁，图案解锁，指纹解锁一步步的逐渐发展成为了现在的面部识别解锁。人脸识别技术现在的出现越来越广泛，在手机、或者电脑等信息安全登录领域中被很大的运用。虽然很多学者对此进行了广泛的研究，但是该技术存在着一些被申请专利和开发价值的原因，目前只能在一些部分的高端手机中出现。根据调查显示，在手机市场当中只有像三星、华为、苹果、OPPO等部分高端手机带有人脸识别解锁的功能，而根据消费者的使用来看，现在的系统里面人脸识别度还有点低，发展的不是很全面。再加上安全度较低，有时候完全没有图案、PIN或指纹的识别度安全，更有的时候，如果有两个面容相似的人，去解锁同一部手机，都能成功解锁，而且这种用于识别面部的数据，手机上是不会保密存储的。在拍摄的时候，受光线、周围环境、或者人为等因素的影响较大，所以录入的影像可能将直接导致我们在使用面部解锁功能时，分明就是自己的面部，但是手机却没有办法识别解锁。同样，应用在汽车里面时，也是一样的道理，正常在一个车辆的内部，一般光线都比较黑暗，尤其是到了夜晚的时候，识别度会更加的不清晰，因此针对这个问题，有必要去研究设计一种新型的人脸识别系统，改善这个问题，专门用来适用于车辆的人脸识别解锁。
经过查询资料发现，红外图像是基于目标的温度而成像，它能够不受光照的影响，并且红外成像具有抗干扰性强，独立于可见光源等一系列的优点，在一定程度上很好的解决了目前人脸识别技术上的不足与局限性。
1.2 研究意义
在我国，人脸识别技术比其他国家要晚一些起步，记得最早是从20世纪80年代开始的，当时，在科技方面上，国家给了好多的支持，所以我国的人脸识别技术很快发展了起来，这几年，专利的数目也多了不少。中国专利公开量在2011年的时候才只有270件，只过了四年时间，到了2015年的时候，就已经变成了1398件，比之前多了5倍多，超过了美国排名世界第一。由此，我国在人脸识别技术方面开始有了一定的地位。2006年，清华大学电子工程系的苏光大教授在公安等领域进行人脸识别技术的尝试。李子青和他的团队一起研发出一种性能好的人脸识别系统，并将该系统和 RFID 射频卡技术进行有机结合，为奥运会量身定制出人脸快速识别身份验证的系统[1]。2008年，我国在奥运会开，闭幕式上成功的应用了人脸识别系统。可见，最近几年我国在人脸识别技术上花费的心血很多，而且他们还提高了自己的水平和能力，几乎达到了世界先进水平。但是还缺少一些核心的技术，这说明了我国人脸识别技术的研发能力不是很集中，还需要更深的加强。
第二章 系统总体设计
2.1 红外成像基本原理
传统的人脸识别技术大部分都是基于可见图像进行的人脸识别，这也是大家熟悉的人脸识别方法，30多年过去了但这种存在的困难和缺陷，特别是环境突然改变，气候温差大时，灵敏度，识别度会迅速下降，无法满足系统的需求，所以要想办法解决光照的问题：1红外线，2三维图像人脸识别，3热成像人脸识别，但是后面两个技术还很不成熟，识别效果不怎么让人满意。
有一些迅速发展起来的解决方案是，基于主动红外线图像的多个光源的人脸识别技术，几乎可以克服光线，气候的变化和影响，如今研究取得了卓越的识别性能，在灵敏度，精度，稳定性，和迅速等方面的整体系统性能远远超过了三维图像人脸识别。这项技术在最近几年发展迅速，使得人脸识别技术逐渐走向了实用化。

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