Page 42 - 校本课程《人工智能启蒙》

二、计算机视觉的原理

计算机是如何拥有视觉的呢？以一个简单的人脸识别

任务为例。

人脸识别大体上分为四个步骤，人脸图像采集、人脸图

像预处理、人脸图像特征提取和人脸图像匹配。

人脸图像采集。当用户在采集设备的拍摄范围内，采集

设备会自动搜索并拍摄用户的人脸图像，处在不同位置，拥

有不同表情的人脸图像，都能通过摄像头采集下来。

人脸图像预处理是对人脸图像采集的结果进行处理。由

于受到光线装饰等条件的影响，人脸识别系统获取的原始图

像往往不能直接使用，必须在早期阶段对它进行光线补偿、

灰度变换、滤波及锐化处理。

人脸图像特征提取也称人脸表征。该步骤的主要任务是

用数据将预处理后的人脸图像进行描述，或表示数据包括脸

上各个主要器官的形状,彼此间的距离，甚至毛孔的位置、

皱纹的深浅等，都会在记录内。此时数据库中就有了我们的

脸部数据机器，就是凭借这些数据精确辨识我们每一个人的。

每次使用人脸识别系统时，系统都会重复前三个步骤，

机器会把新收集到的数据与已有的数据进行比对。当相似度

超过某个特定数值时，则认为匹配成功，这就完成了人脸图

像匹配。

人脸识别系统会提前录入相关人员的脸部信息。当陌生

人使用人脸识别系统时，由于他的脸部数据并没有被保存在

系统中，所以比对时相似度不会超过特定数值，从而无法识

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