چکیده
شناسایی چهره در سالهاي اخیر، در زمینههاي تحقیقاتی مرتبط با بیومتریک، شناسایی الگو،
بینایی ماشین بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در برخی کاربردهاي تجاري و امنیتی نیز روشهاي
شناسایی چهره مورد استفاده قرار می گیرد. این کاربردها شامل کنترل امنیتی افراد، کنترل دسترسی،
تشخیص افراد مجرم، بازسازي چهره و واسطهاي بین انسان و رایانه هستند. شناسایی با کمک تصاویر
چهره به دلیل اینکه نیاز به همکاري اندکی از طرف افراد دارد، مورد توجه بیشتري قرار گرفته است. در
این میان روش هاي تشخیص چهره روز به روز با ارائه راهکارهاي جدید سعی در افزایش دقت آزمایشات
روي پایگاه داده هاي استاندارد دارند. در این پژوهش روش جدیدي با نام روش هوشمند معرفی و مورد
بررسی قرار گرفته است، که اساس کار آن مبتنی بر استفاده از ماشین هاي بردار پشتیبان است که از
الگوریتم هوشمندي براي دسته بندي داده ها بهره می برد، البته در قسمتی از الگوریتم روش هوشمند از
روش هایی که در دهه اول قرن 21 ام ارائه شده، استفاده گردیده است. در این پژوهش براي تست روش
در میانگین ORL استفاده شده که براي بانک داده YALE و ORL هوشمند از بانک هاي داده استاندارد
کل آزمایشات تنها 2,45 درصد خطا مشاهده می شود، این در حالی است که در بهترین حالت، روش
میانگین دقت 91,33 درصد و در YALE هوشمند دقت 100 درصد را از خود نشان داد. براي بانک داده
بهترین عملکرد 96,67 درصد دقت از خود نشان داده که براي هر دو بانک داده نتایج بسیار مطلوبی
بدست آمده است.

فهرست مطالب
فصل 1 - مقدمه ............................................................................................................................ 1
1-1 - مقدمه......................................................................................................................................................................... 2
فصل 2 - مروري بر پیشینه تحقیق ............................................................................................ 5
1-2 - مقدمه......................................................................................................................................................................... 6
تشخیص چهره با استفاده از چهره ویژه ها . .............................................................................................................. 6
3-2 - کلیات سیستم . ..................................................................................................................................................... 10
-1-3 فاز شکل دهی پایگاه داده چهره ................................................................................................................ 10 -2
-2-3 فاز تمرین ....................................................................................................................................................... 10 -2
-3-3 فاز تشخیص و یادگیري ............................................................................................................................... 11 -2
4-2 - محاسبه چهره ویژه ها........................................................................................................................................ 13
17 ....................................................................................................................(PCA) 5-2 - روش آنالیز اجزاي اصلی
21 ....................................................................................................... . LDA -6-2 روش آنالیز تفکیک پذیري خطی
23 ...................................................................................................................... ICA -7-2 روش آنالیز اجزاي مستقل
فصل 3 - مفاهیم اصلی تشخیص چهره .................................................................................... 28
1-3 - مقدمه...................................................................................................................................................................... 29
2-3 - مفاهیم اصلی تشخیص الگو و چهره . ............................................................................................................. 29
-1-2 نگاه کلی ......................................................................................................................................................... 29 -3
-2-2 تشخیص آیتم هاي واقعی . ............................................................................................................................ 29 -3
-3-2 تشخیص آیتم هاي انتزاعی .......................................................................................................................... 29 -3
-3-3 الگوها و کلاس هاي الگوها . ................................................................................................................................ 30
4-3 - مسائل اساسی در طراحی سیستم تشخیص الگو . ..................................................................................... 31
-5-3 یادگیري و تمرین دادن . .................................................................................................................................... 32
6-3 تشخیص الگوي نظارت شده و بدون نظارت . ................................................................................................. 33
7-3 - کلیات یک سیستم تشخیص الگو .................................................................................................................. 34
8-3 - کلیات یک سیستم تشخیص چهره عام ....................................................................................................... 35
-2-8 ماژول دریافت ................................................................................................................................................ 35 -3
-3-8 ماژول پیش پردازش . .................................................................................................................................... 36 -3
-4-8 ماژول استخراج ویژگی . ................................................................................................................................ 37 -3
-5-8 ماژول دسته بندي ........................................................................................................................................ 38 -3
-6-8 مجموعه تمرین . ............................................................................................................................................. 38 -3
-7-8 پایگاه داده چهره ........................................................................................................................................... 38 -3
فصل 4 - مدل و روش پیشنهادي ............................................................................................. 39
1-4 - مقدمه...................................................................................................................................................................... 40
40 ........................................................................(2D-LDA) 2-4 - تحلیل تفکیکی خطی براي ماتریس تصاویر
46 ...................................................................................................................... . (SVM) 3-4 - ماشین بردار پشتیبان
4-4 - روش هوشمند . ..................................................................................................................................................... 52
-1-4 مقدمه . ................................................................................................................................................................ 52 -4
52 ......................................................... (2D-LDA-SVM -2-4 استفاده از ماشین هاي بردار پشتیبان(روش -4
53 .................................... (2D-2D-LDA-SVM) -3-4 استفاده از هر دو بعد تصویر جهت آموزش کامل تر -4
فصل 5 - نتایج .......................................................................................................................... 55
1-5 - معرفی بانک داده هاي استفاده شده . ............................................................................................................ 56
56 ............................................................................................................................................ ORL -1-1 بانک داده -5
57 ......................................................................................................................................... YALE -2-1-5 بانک داده
58 ........................................................................... . MATLAB 2-5 - نتایج پیاده سازي آزمایشات در نرم افزار
58 .......................................................................................................................... . 2D-LDA-SVM -3-5 نتایج روش
58 ............................................................................................................. ORL -1-3-5 پیاده سازي روي بانک داده
62 ............................................................................... 2D-LDA 2 با روش D-LDA-SVM -2-3 مقایسه روش -5
63 ......................................................................................................... . YALE -3-3-5 پیاده سازي روي بانک داده
65 .................................................................................................................. 2D-2D-LDA-SVM -4-5 نتایج روش
65 ............................................................................................................ . ORL -1-4 پیاده سازي روي بانک داده -5
67 ....................................................................... 2D-LDA 2 با روش D-2D-LDA-SVM -2-4 مقایسه روش -5
68 ......................................................................................................... YALE -3-4 پیاده سازي روي بانک داده -5
70 ........................................................... 2D-LDA-SVM 2 با D-2D-LDA-SVM -5-5 مقایسه روش هاي
70 ............................................................................................................................................ ORL -1-5-5 بانک داده
71 ........................................................................................................................................ . YALE -2-5 بانک داده -5
-6-5 نتیجه گیري و پیشنهادات........................................................................................................................... 72
مراجع..........................................................................................................................