Nhận dạng ảnh mặt người sử dụng mạng Nơron

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CNTT&TT

TRẦN XUÂN TỨ

NHẬN DẠNG ẢNH MẶT NGƯỜI SỬ DỤNG MẠNG NƠRON

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

Thái Nguyên - 2011

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CNTT&TT

TRẦN XUÂN TỨ

NHẬN DẠNG ẢNH MẶT NGƯỜI SỬ DỤNG MẠNG NƠRON

Chuyên ngành: Khoa học máy tính

Mã số: 60 48 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÁY TÍNH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS ĐỖ NĂNG TOÀN

Thái Nguyên - 2011

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan luận văn “Nhận dạng ảnh mặt người sử dụng mạng

nơron” này là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu sử dụng trong

luận văn là trung thực. Các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn

chưa từng được công bố tại bất kỳ công trình nào khác.

Trần Xuân Tứ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Lời cảm ơn

Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy giáo PGS.TS Đỗ Năng Toàn đã tận

tình chỉ dạy và hướng dẫn tôi trong suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận

văn. Để có kết quả như ngày hôm nay công lao của các Thầy, Cô giáo là vô

cùng to lớn. Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo Viện Công nghệ

thông tin và Khoa Công nghệ thông tin - Đại học Thái Nguyên đã tận tình

giảng dạy, trang bị những vốn kiến thức và kinh nghiệm quý báu để tôi có

được kết quả tốt nhất trong học tập.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè và đồng nghiệp

đã luôn giúp đỡ, động viên để tôi hoàn thành tốt chương trình học và đề tài

nghiên cứu của mình.

Thái Nguyên, ngày 02 tháng10 năm 2011

Trần xuân Tứ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

i

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Mục lục.............................................................................................. i

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt................................................... ii

Danh mục các bảng............................................................................ iii

Danh mục các hình vẽ, đồ thị............................................................... iv

Phần mở đầu .......................................................................................1

Chương 1: khái quát về xử lý ảnh và trích chọn đặc trưng ..........................5

1.1 Khái quát về xử lý ảnh .......................................................................... 5

1.1.1 Xử lý ảnh, các vấn đề cơ bản trong xử lý ảnh.................................. 5

1.1.2 Thu nhận và biểu diễn ảnh .............................................................. 6

1.2 Trích chọn đặc trưng ............................................................................. 9

1.2.1 Phương pháp phân tích thành phần chính........................................ 9

1.2.2 Phương pháp phân tách tuyến tính ................................................ 19

1.2.3 Phương pháp xử lý hình thái ......................................................... 22

Chương 2: Mạng nơron.......................................................................35

2.1 Giới thiệu về mạng nơ-ron .................................................................. 35

2.1.1 Lịch sử phát triển.......................................................................... 35

2.1.2 Mô hình mạng nơ-ron nhân tạo..................................................... 37

2.2 Phạm vi ứng dụng của mạng nơ-ron.................................................... 47

2.2.1 Các lĩnh vực ứng dụng mạng nơ-ron............................................. 47

2.2.2 Ưu và nhược điểm của mạng nơ-ron............................................. 48

2.3 Thuật toán học lan truyền ngược ......................................................... 48

Chương 3: Nhận dạng ảnh mặt người sử dụng mạng Nơron......................53

3.1 Bài toán............................................................................................... 53

3.2 Thiết kế hệ thống ................................................................................ 53

3.2.1 Trích chọn đặc trưng..................................................................... 53

3.2.2 Thiết kế mạng nơron..................................................................... 54

3.3 Chương trình....................................................................................... 54

3.3.1 Cơ sở dữ liệu ảnh.......................................................................... 54

3.3.2 Môi trường cài đặt ........................................................................ 56

3.3.3 Cài đặt .......................................................................................... 56

3.4 Kiểm thử và đánh giá .......................................................................... 57

Phần Kết luận....................................................................................59

Tài liệu tham khảo .............................................................................61

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ii

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

LDA (Linear Discriminant Analysis): Phương pháp phân tách tuyến tính

LMS (Least Mean Square): Phương pháp bình phương trung bình tối

thiểu

ORL (Olivetti Research Laboratory, Surrey University): Cơ sở dữ liệu

ảnh dùng trong luận văn

PCA (Principal Components Analysis): Phương pháp phân tích thành

phần chính

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn