基于ARM9硬件平台的人脸识别系统设计与研究

现代社会中对于个人身份认证的方便性和有效性要求越来越高，传统的身份认证方法面临着严峻的挑战，比如密码容易被遗忘和窃取、证件容易被伪造等，而虹膜、指纹、人脸等个人生物特征有其内在独特性，是与生俱来的，这些生物特征正被广泛应用到身份认证中。人脸识别技术是生物识别技术之一，人脸识别技术有其独特的优点，例如提取的隐蔽性、识别过程的非侵犯性等，在刑侦、门禁系统、视频监控等领域都有广泛的应用前景。人脸识别涉及到图像处理、模式识别等多个学科，近些年来随着各个相关学科的发展，人脸识别技术发展迅猛，各种算法层出不穷，识别效果也逐渐提高。以往的人脸识别系统往往基于个人计算机，但个人计算机不方便携带和使用，嵌入式设备具有便携性和易用性的优点，随着嵌入式技术水平的提高，人脸识别技术正逐渐被应用于嵌入式系统。 本文设计并开发了基于ARM平台的嵌入式人脸识别系统，首先搭建了嵌入式开发环境，包括ARM平台的选型，虚拟机、交叉编译器等开发工具的配置；其次完成了嵌入式Linux操作系统的开发，主要有Bootloader、Linux内核、根文件系统、相关驱动的剪裁、编译和移植；最后，在应用软件开发阶段，通过Video4Linux实现了系统的的图像采集功能，并结合计算机视觉库OpenCV，在Qt的开发环境Qtcreator下实现了本系统人脸检测和识别的算法。 本文研究了一些主流的人脸检测和识别方法，深入研究了基于Adaboost的人脸检测算法,基于PCA的人脸识别算法，并研究测试了它们在ARM平台下的性能。 经实验检验，该系统在ARM平台下具有良好的人脸检测和识别效果，并且能够发挥出ARM嵌入式系统便携性和易用性的优点。