1、.252. 5. 3 存在的主要不足 .262. 6 小结 .26第三章基于 AAM 的人脸特征点定位系统实现 .283. 1 引言 .283. 2 系统总体框图 .283. 3 系统模块 .29厦门大学本科论文43. 3. 1 AAM 建模模块 .293. 3. 2 AAM 拟合模块 .31第四章 结论与展望 .334.1 结论 .334.2 展望 .33致谢 .35参考文献 .36厦门大学软件学院毕业设计（论文）开题报告 .38毕业论文任务书 .41分阶段进度安排 .42教师分阶段指导记录 .42论文评语 .44厦门大学本科论文5ContentsChapter 1 preface.71.
2、1 background and purpose.71. 2 apply domain .121. 3 job of this paper.131.3. 1 main research of paper .131.3.3 structure of paper .14Chapter 2 facial feature points loating technology .152. 1 preface .152. 2 the production of AAM and main context .162. 3 building of AAM model .172. 3. 1 shape model.
3、172.3.2 appearance model.172. 3. 3 instance of AAM model .192. 4 fitting reverse compositional.192. 4. 1 the purpose of fitting reverse compositional.202. 4. 2 early period of fitting reverse compositional.202. 4. 3 fitting reverse compositional using assemble.242. 5facial feature points locating te
4、chnolgy using AAM .242. 5. 1 selection of training set.252. 5. 2 implement process .252. 5. 3 present lacking .262. 6 summary.26Chapter 3 implement of locating technology using AAM .283. 1 preface .283. 2 structure of system .283. 3 models of sysetem .293. 3. 1 build modeling of AAM .29厦门大学本科论文63. 3
5、. 2 fitting modeling of AAM .31Chapter 4 summary and prospect .334.1 summary.334.2 prospect.33Acknowledgement.35References.36厦门大学本科论文7第一章 绪论1. 1 选题背景和意义在这个信息膨胀，技术日新月异的信息时代，无处不存在着新技术和新信息媒介，人类开始对不断演进的计算机技术产生恐惧，对繁琐的人机沟通方式产生厌烦，分析其原因是人们一直没有摆脱键盘和鼠标的使用，人机交互方式不具有“人性化” ，是“以机器为中心、人服从机器”的被动交互方式。因此人们希望使用类型各不相同但
6、却能看、听、学，能用自然语言与人类进行交流的“聪明机器” ，渴望开发全新概念的人机界面和人工智能技术，让人们能够不再依赖于传统计算机的交互设备，如键盘、鼠标、显示设备等等，而是用更自然、更多元化的方式，如同与人交谈一样自然地和机器“交谈” 。要实现如此自然的人机交互就需要计算机能准确快速地获取用户的身份、状态、意图以及相关信息。对于计算机来说，要获取以上信息，视觉通道必然是一个重要途径，即通过计算机视觉系统获取用户的各类信息;对人类来说，人脸蕴含大量信息，并且也是一个重要的传递信息的窗口，通过人脸面部特征的独一无二性能获取对应的用户身份和相关信息，同时通过人脸丰富的表情变化能传达用户的状态和意
7、图。如果能准确快速地获取人脸的特征和表情变化就能为实现自然、安全、便捷的人机交互奠定有利的基础，而这些都离不开研究有效的与人脸相关的图像处理技术。 己有的文献表明，早在二十多年前，精神物理学家、神经系统学家和计算机工程师等等科研工作者就己经开始了相关的研究工作，随着生物鉴别、人工智能、新一代人机交互等技术的迅猛发展，与人脸相关的图像处理技术如人脸识别、人脸表情分析、人脸姿态估计、人脸图像编码等更是引起了众多科研机构和大量研究人员的关注，己经成为近年来的研究热点，而这些技术都要以快速有效的从图像或者视频中获取人脸的特征点信息为首要前提，也就是要实现人脸特征点定位并且提取对应的人脸特征信息。人脸面
8、部器官有很多特点和分布规律，研究人员对人脸特征点的选择也是略有不同，但大致包括:眼睛周围的轮廓点和角点，嘴巴周围的轮廓点和角点，鼻子周围的轮廓点和鼻头，眉毛形状点和眉头，还包括下巴，印堂，面颊，瞳孔等等位置的特征点。人脸特征点定位就是要在图像和视频序列中在指定的区域内检测人脸特征点的位置，捕捉特征点的运动，跟踪特征点位置的变化。因为人脸是非刚性的，那么人脸的大小、位置、姿态、表情的变化、年龄的变化、遮挡物的干扰、毛发和佩戴物、厦门大学本科论文8光线的变化都会影响到正确地对人脸特征点进行定位，而且该项研究涉及到图像处理、模式识别、人工智能、计算机视觉、生理学、心理学等多个学科，所以研究人脸特征点
9、定位技术是一项非常重要又极具挑战性的课题。在 20 世纪 70 年代，科研工作者就意识到了研究人脸特征点定位技术的重大意义，并且已经进行了初步探讨，随着人们对人脸特征点定位研究的不断深入，从上世纪九十年代以来，各种新算法层出不穷，这些算法都在不同层次、不同方面促进了人脸特征点定位技术的发展和完善。现有的人脸特征点定位方法可以大致分为基于模型的定位方法和非模型的定位方法两大类。基于模型的人脸特征点定位方法基于模型的人脸特征点定位方法一般是在图像或者视频序列的某一帧中试图去选择与基准特征一样的区域，然后再利用之前建立好的模型来寻找基准特征与被搜寻图像对象中对应特征之间的对应关系，利用这个关系通过相
10、应算法来实现人脸特征点定位。该类方法要先建立对应于特征的模型，根据模型来进行特征点定位。根据定位所依据的基本信息的类型又可将该类方法分为基于先验规则、基于几何形状信息、基于色彩信息、基于外观信息川等四种。基于先验规则的方法是根据人脸特征的一般特点总结出一些经验规则，根据上述规则从图中筛选出候选点或区域。例如:镶嵌图 (Mosaic image)方法，该方法将图像划分成一组相同大小的方格，每个方格的灰度取格中各象素灰度的均值，根据一组规则确定可能是人脸的区域，然后将方格的边长减半，重新构建镶嵌图，并根据规则分别定位出眼、鼻、嘴等脸部特征，最后将前两步所得到的脸部区域二值化，并使用边缘跟踪最终确定
11、脸部特征点的位置。Kotropoulos 对其进行改进提出了改进算法。由 Kanade 等提出的几何投影方法也是基于先验规则的方法，它利用人脸特征灰度与其它部分的差异，基于统计的方法根据投影灰度值找到人脸特征点的位置，Brunelli 等人又对其进行改进，减小了原算法对光照条件的敏感 Feng 和 Yuen 等又提出 VPF (Variance Projection Function)的方法来定位人脸特征和相对位置等几何信息确定眼睛瞳孔的位置，再逐步定位其它的人脸特征和特征点的二值化定位方法。文中是充分利用了人脸图像中人脸面部器官的严格对称性来定位人脸特征点的广义对称方法。方向对称变化方法和离
12、散对称变换方法都是广义对称方法的变形。如土所述，这必方法都是需要有先验知识来支持的人脸特征点定位方法。厦门大学本科论文9基于几何形状信息的方法是根据人脸特征的形状特点构造一个带可变参数的几何模型，并设定一个评价函数量度被检测区域与模型的匹配度。搜索时不断调整参数使评价函数最小化，从而使模型收敛于待定位的脸部特征。属于该类方法中的算法有:Snakes 算法，该方法利用一条由几个控制点组成的闭合曲线，再利用一个进行匹配的能量函数来作为评价标准，当不断迭代最后使得能量函数最小化时就定位到人脸特征点。Yuille 等人提出的可变形模板算法，是定义一个可变形的参数模板和一个能量函数来描述特征，通过一个非
13、线性最优化算法求得使能量函数最小的参数模板，此模板即被认为是对所求特征的描述，Xie 等人对其进行了改进， 。ASM (Active Shape Model)方法，是一种利用参数化的采样形状来构成形状模型，并利用 PCA 方法建立描述形状的控制点的运动模型，再利用一组参数组来控制形状控制点从而描述当前对象的形状，Luettin 在19文中利用 ASM 算法进行人脸特征点定位方法。Lucas 和 Kanade 提出的 Lucas_ Kanade 算法，以及21文在原算法上提出改进的Lucas_Kanade_ Tomasi 算法，22文又是在该算法上的改进和应用，它们也都利用了人脸几何形状的信息进
14、行人脸特征点定位。基于色彩信息的方法2324是使用统计方法建立起人脸特征的色彩模型，定位时遍历候选区域，根据被测点的色彩与模型的匹配度筛选出候选的人脸特征点。该方法主本科毕业论文(科研训练、毕业设计)题 目：基于 ARM体系的虚拟机的构架实现整体构架与实现姓 名：学 院：软件学院系：专 业：软件工程年 级： 学 号：指导教师（校内）： 职称： 年 月厦门大学本科毕业论文2摘 要虚拟机是一种在一种硬件平台上模拟另一种硬件平台的软件。它能够提供与真实硬件相似的行为。虚拟机的用途十分广泛，在硬件开发、操作系统开发、嵌入式开发、防病毒、娱乐等许多领域都发挥了重要的作用。由于目前的硬件平台种类繁多，虚拟
15、机的开发需求变得十分巨大。本文旨在通过基于目前应用十分广泛的 ARM CPU 的虚拟机阐述如何实现一个基本的虚拟机。本文通过阐述虚拟机的基本原理和基本构架，和详细讨论每一个部件的具体实现来说明如何实现一个基于 ARM CPU 的虚拟机。虚拟机的实现是硬件模拟的软件实现。本文讨论的 ARM 虚拟机软件核心在于 CPU 模块、MMU 模块、及 IO 接口。通过阐明这些模块的模拟方法，包括硬件的寄存器结构与软件模块数据结构、硬件的行为与软件模块的流程。另外，由于虚拟机不同于真实硬件，本文还讨论了虚拟机是如何被驱动工作的。力图凸现出虚拟机实现中的要点。关键词：虚拟机 ARM CPU MMU IO厦门大
16、学本科毕业论文3AbstractVirtual Machine(VM) is the software that emulates another hardware platform different from current platform. It can perform the same activity as the true hardware. VMs are widely used in hardware development, operating system development and embedded system development, security syst
17、em, recreation and so on. Because there exists various kinds of hardware platforms today, the development of VM becomes more and more important.The destination of this article is to describe how to realize a simple VM based on ARM CPU, which is prevent nowadays.The realization of VM is to emulate a
18、kind of hardware using software. The article discusses the main point of ARM VMs including CPU module, MMU module and I/O ports, describing the emulation of these modules, the structure of registers and software modules, date structures, hardware activity and the process of software. Besides, becaus
19、e VMs are different from real hardware, the article describes how to drive the VMs to work as well, in order to show the main points of VMs.Key words: Virtual machine, ARM CPU MMU IO厦门大学本科毕业论文4目 录1. 引言.62. 总体设计.73. 详细设计.83.1. ARM CPU 的模拟 .83.1.1. CPU 的工作方式 .83.1.2. 寄存器.103.1.3. 指令.113.1.4. 中断与异常.163.1.5. 驱动 CPU.183.1.6. CPU 软件模块的结构 .183.2. 内存与 IO 映射 .203.2.1. MMU 的工作方式 .203.2.2. MMU 模拟细节 .203.2.3. IO 映射的模拟 .383.2.4. MMU 的软件模块实现 .393.3. 其他外设.393.3.1. 外设接口的软件实现.394. 实现结果.415. 致谢语.
