第四章 系統安裝與實現
4.4 人臉辨識結果
圖 4.16 為人臉訓練與辨識流程圖,基於 Haar 分類器的辨識程式需要準備大量 正負樣本圖像做訓練,其中正樣本給予欲辨識人臉約 40 張圖像,負樣本則透過網路 收集約 400 張不同人臉。接著把樣本灰階化,再透過 Haar-like 特徵法進行特徵擷取,
接著使用 Adaboost 法進行分類器訓練,最後得到由強分類器組成的級聯分類器訓練 資料。在辨識方面則透過網路攝影機進行圖像擷取,接著同樣進行灰階化與 Haar-like 特徵法進行特徵擷取,再以訓練得到的級聯分類器進行特徵辨識、分類,最後顯示 出辨識結果。
Fig. 4.16 人臉訓練與辨識流程圖
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Fig. 4.17 為辨識程式執行所出現的畫面,Fig. 4.18 為欲辨識人臉進入畫面 中,由於還未進行資料訓練,所以不會顯示出辨識結果。
Fig. 4.17 程式執行畫面
Fig. 4.18 未經過資料訓練
實驗一:經過圖像訓練後顯示出辨識結果,並標示出人臉位置,如 Fig.4.19 所示。
Fig. 4.19 辨識出人臉結果
實驗二:當受測者離攝影機較遠或偏離正中間,發現並不影響辨識結果,如 Fig.4.20、
Fig.4.21 所示。
Fig. 4.20 離畫面較遠時
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Fig. 4.21 偏離畫中間位置
實驗三:以側臉以及偏斜角度進行辨識測詴,由於辨識特徵已經一定程度變形,因 此辨識失敗,如 Fig.4.22 所示。
Fig. 4.22 側臉與傾斜面部角度辨識測詴
實驗一至三各條件情形與辨識結果如 Table 4.1 所示,以“”表示條件存在。
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實驗四:進行裝飾品改變,實驗摘下眼鏡進與摘下眼鏡並戴上口罩以及戴上眼鏡與 口罩進行辨識。由結果可知摘下眼鏡與摘下眼鏡戴上口罩並沒有辨識困難,然而帶 著眼鏡與口罩雖然實驗結果偶爾可辨識出,但由於辨識機率過低視為無法辨識,如 Fig.4.23 所示。
Fig. 4.23 裝飾品改變辨識測詴
實驗五:在實驗四的情況下戴上帽子,進行頭飾改變辨識測詴。在有無眼鏡的情況 下戴上帽子,皆能辨識成功,然而在摘下眼鏡情況下戴上口罩與帽子卻無法辨識出。
顯示頭飾改變確實會影響辨識結果,帽子壓下的頭髮也會蓋住眉毛特徵。帶著眼鏡、
口罩進行髮飾改變則無法辨識成功,如 Fig.4.24 所示。
Fig. 4.24 頭飾改變辨識測詴
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實驗六:在光源改變的情況下進行飾品改變。結果無論是否有戴眼鏡皆可辨識成功,
而戴上口罩後則無論有無眼鏡都無法辨識,與實驗四結果相比,可知光源改變會影 響辨識率,如 Fig.4.25 所示。
Fig. 4.25 在改變光源下進行裝飾品改變辨識
實驗七:在實驗六的情況下進行頭飾改變,戴著帽子進行辨識。根據結果,無論有 無眼鏡皆能辨識成功,而戴上口罩後無論有無眼鏡都無法辨識,與實驗六結果一樣,
如 Fig.4.26 所示。
Fig. 4.26 在改變光源下進行頭飾改變辨識
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4.5 本章小結
本章為說明整個人辨識嵌入式系統搭建與實現的過程,並在最後呈現系統辨識 的成果。一開始介紹 pcDuino V2 嵌入式帄台系統的搭建,包括燒寫內核、ubuntu 作 業系統安裝、系統空間擴展。再介紹了辨識程式所使用到的 OpenCV 函式庫的編譯 與安裝後,接續介紹了程式所使用到的 Qt 圖形用戶介面開發框架的編譯與安裝,包 括 Qt Library 與 Qt Creator,以及進行網路攝影機的驅動,最後呈現人臉辨識嵌入式 系統的辨識結果。
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