基于改进LBP的单样本人脸识别算法

针对人脸识别难题,提出一种基于改进LBP(Local Binary Patterns)算子的单样本人脸识别算法。采用Bernser算法与LBP算子结合的BLBP算子,最后利用Chi平方统计方法计算直方图的相似度。在识别时,采用的是核实式的一对一匹配,根据训练的阈值,判断两张比对的人脸图像是否为同一个人。所提出的算法在实际人脸图像和FERRET人脸数据库下的人脸识别中,与原LBP算法相比识别率有所提高。实验结果表明,改进后的LBP算子有较好的去噪能力,在实际的人脸识别中能获得更好的识别率。     

基于级联支持向量机的人脸图像性别识别

提出一种由若干个支持向量机(SVM)分类器串连而成的级联SVM算法,用于人脸图像性别识别。该算法把容易被前一层分类器分类的训练样本过滤掉,将难度较高的训练样本重新组织起来训练新一层的分类器。结合级联分类器和SVM理论的优势,在训练过程中能够使用更多的样本,具有更好的识别性能。在同一硬件实验条件下的实验结果表明,单层SVM最多只能训练7万样本,而四层级联SVM的训练样本数可达12万以上,相应的识别率也从96.6%上升至98.4%。     

基于分块CBP特征和稀疏表示的三维人脸表情识别

在三维人脸表情识别中,基于局部二值模式（LBP）算子算法与传统的特征提取算法相比具有特征提取准确、精细、光照不变性等优点,但也有直方图维数高、判别能力差、冗余信息大的缺点.本文提出一种通过对整幅图像进行多尺度分块提取CBP特征的CBP算法,能够更有效的提取分类特征.再结合使用稀疏表达分类器实现对特征进行分类和识别.经实验结果表明,与传统LBP算法和SVM分类识别算法对比,文中算法用于人脸表情的识别的识别率得到大幅度提高.     

基于多尺度LBP的人脸识别

提出一种基于多尺度LBP(Local Binary Pattern)的人脸识别算法。建立人脸图像高斯差分尺度空间,计算尺度空间图像的LBP特征,将LBP特征图像划分为互不重叠的特征区域,然后分别进行直方图统计,最后将所有区域的LBP直方图序列连接起来得到多尺度LBP特征,采用最近邻分类器对人脸图像分类识别。实验分析表明,多尺度LBP特征具有较强的人脸图像描述能力,能够提取到更加丰富的全局信息,鲁棒性强,在识别率和识别速度上均比SIFT算法高。     

基于表情子空间多分类器集成的非特定人人脸表情识别

针对非特定人人脸表情平均识别率普遍不高（约65%）的问题,提出了一种基于表情子空间和多分类器集成的人脸表情识别新方法。通过局部二进制模式(LBP)与高阶奇异值分解(HOSVD)方法对训练集1中的人脸图像的全脸、眼睛（包括眉毛）和嘴巴三个区域进行特征提取与分解,建立相应的表情子空间;利用支持向量机(SVM)方法对训练集2中的人脸图像在表情子空间训练,得到模糊系统参数;最后结合表情子空间与多分类器集成,对测试集中的图像进行表情分类识别。在JAFFE人脸表情库中实验,获得了71.43%的平均识别率。实验结果表明,该方法有效地减少了人脸外观特征和表情表现方式所带来的影响,具有更好的识别效果。     

基于自适应LBP人脸识别的身份验证

提出了一种自适应LBP人脸识别算法用于进行身份认证。在身份特征录入阶段,首先采用Harr人脸级联分类器对人脸样本库进行人脸区域检测,并使用PCA方法对人脸区域进行降维处理;然后通过LBP二值模式的人脸识别算法提取人脸样本的特征值;最后通过LBP人脸训练生成人脸数据特征库。通过多场景人脸图像库和阈值队列,通过多阈值全组人脸匹配,建立人脸阈值特征库。在身份验证阶段,将登录用户人脸与人脸阈值特征库做粗粒度人脸LBP直方图匹配,确定当前最优的LBP阈值;然后将登录用户人脸与人脸数据特征库做LBP直方图匹配,通过匹配结果确定登录用户的系统权限。实验结果表明,在图像和视频模式下,基于自适应LBP人脸识别算法的身份验证具有很高的鲁棒性。     

基于多角度LBP特征的三维0.3人脸性别分类

人脸性别分类是一个富有挑战的研究方向,目前的研究尚不完善.本文提出一种三维人脸的性别分类方法, 首先对数据集进行局部区域最近邻点迭代算法(Iterative closest point, ICP)匹配,自动实现人脸正向姿态校正;对数据集人脸统一做俯仰角度的旋转, 从不同视角上提取基于深度缩略图的多角度LBP (Local binary patterns)特征;再由支持向量机(Support vector machine, SVM)分类器完成训练分类. 该方法在CASIA数据库上实验,对全库中性表情人脸进行性别分类,可以得到最高98.374%的正确率.     

融合Gabor、LBP与LPQ特征的面部表情识别

针对传统的Gabor无法兼顾识别率与实时性的缺点,提出了一种融合Gabor、LBP、LPQ三种特征的表情识别算法.首先采用Gabor变换提取人脸图像的边缘信息,根据获得的变换表征结果,提取其LBP特征及LPQ特征;通过PCA算法对提取的特征进行降维,并对降维后的LBP特征及LPQ特征进行直方图操作;最后,设计基于ELM神经网络面部表情分类器.应用JAFFE人脸表情数据库的测试结果表明,该方法比传统方法具有更高的识别准确度和更快的识别速度.     

基于局部二值模式和深度学习的人脸识别

针对人脸识别中深度学习直接提取人脸特征时忽略了其局部结构特征的问题,提出一种将分块局部二值模式(LBP)与深度学习相结合的人脸识别方法.首先,将人脸图像分块,利用均匀LBP算子分别提取图像各局部的LBP直方图特征,再按照顺序连接在一起形成整个人脸的LBP纹理特征; 其次,将得到的LBP特征作为深度信念网络(DBN)的输入,逐层训练网络,并在顶层形成分类面; 最后,用训练好的深度信念网络对人脸样本进行识别.在ORL、YALE和FERET人脸库上的实验结果表明,所提算法与采用支持向量机(SVM)的方法相比,在小样本的人脸识别中有很好的识别效果.     

基于多分类器协同学习的卷积神经网络训练算法

卷积神经网络(CNN)是一类重要的深度神经网络,然而其训练过程需要大量的已标记样本,从而限制了其实际应用。针对这一问题,分析了CNN分类器的协同学习过程,给出了基于迭代进化的分类器协同训练算法CAMC。该算法结合了CNN和多分类器协同训练的优势,首先采用不同的卷积核提取出多种样本特征以产生不同的CNN分类器;然后利用少量的已标记样本和大量的未标记样本对多个分类器进行协同训练,以持续提高分类性能。在人脸表情标准数据集上的实验结果表明,相对于传统的表情特征识别法LBP和Gabor,CAMC能够在分类过程中利用未标记样本持续实现性能提升,从而具有更高的分类准确率。     

基于多种LBP特征集成学习的人脸识别*

单一的特征与分类器只能对限定条件下的人脸进行较好的识别,当在非限定条件下(如光照、背景等发生变化时)将出现人脸识别率较低问题,针对该问题,提出了一种基于多种局部二进制特征集成学习的人脸识别算法。首先,使用监督梯度下降法 (SDM)对人脸特征点定位,应用中心对称局部二进制(CSLBP)算子提取每个特征点邻域特征,将所有人脸特征点邻域特征合成为精细的纹理特征;同时运用分区LBP直方图算法提取人脸区域的微观空间结构特征;然后,使用K最近邻算法(KNN)和支持向量机(SVM)分别训练这两种特征,得到类别排序列表和投票决策矩阵;最后,利用加权求和的规则融合决策矩阵,构成最优集成分类器,从而得到输出类别。通过在非限制性人脸库LFW上实验结果表明,所提算法采用集成的方法明显优于单一的特征和分类器。     

基于正交梯度二值模式的单样本人脸识别

针对传统人脸识别方法在单样本条件下识别效果不佳的问题,提出一种改进的对光照和表情姿态等变化具有较强鲁棒性的梯度脸算法——正交梯度二值模式(OGBP)。首先采用正交梯度二值模式对样本图像进行特征提取,然后将每个方向特征向量串接起来作为用于人脸识别的总体特征向量,最后通过主成分分析(PCA)方法降维并利用最近邻分类器分类识别。在YALE和AR人脸库上进行测试,实验结果表明所提方法简单有效,性能优于原始的梯度脸算法,且对单样本人脸描述具有更好的效果。     

A novel fuzzy approach for handwritten Arabic character recognition

The aim of our work is to present a new method based on structural characteristics and a fuzzy classifier for off-line recognition of handwritten Arabic characters in all their forms (beginning, end, middle and isolated). The proposed method can be integrated in any handwritten Arabic words recognition system based on an explicit segmentation process. First, three preprocessing operations are applied on character images: thinning, contour tracing and connected components detection. These operations extract structural characteristics used to divide the set of characters into five subsets. Next, features are extracted using invariant pseudo-Zernike moments. Classification was done using the Fuzzy ARTMAP neural network, which is very fast in training and supports incremental learning. Five Fuzzy ARTMAP neural networks were employed; each one is designed to recognize one subset of characters. The recognition process is achieved in two steps: in the first one, a clustering method affects characters to one of the five character subsets. In the second one, the pseudo-Zernike features are used by the appropriate Fuzzy ARTMAP classifier to identify the character. Training process and tests were performed on a set of character images manually extracted from the IFN/ENIT database. A height recognition rate was reported.     

改进的HOG和Gabor,LBP性能比较

为了实现复杂环境下的人脸特征有效表达,提出一种改进的梯度方向直方图(HOG)人脸识别方法.首先以人脸图像网格作为采样窗口并在其上提取HOG特征;然后将所有网格HOG特征向量进行组合,实现整个人脸特征表达;最后采用最近邻分类器进行识别.另外,比较了该方法与Gabor小波和局部二值模式(LBP)2种著名的人脸局部特征表示方法的优劣.实验结果表明,在调优的HOG参数下,在具有光照和时间环境等复杂变化的FERET人脸库中,较少维数的HOG特征比LBP特征有更好的表现,而且HOG特征提取时间和特征向量维数比Gabor小波方法更具有优势.     

LBP特征和改进Fisher准则的人脸识别

为了进一步提高人脸识别系统的性能,在LDRC算法的基础上进行改进,并将改进LDRC算法的准则函数应用到Fisher分类器中,提出了一种新的基于LBP特征和改进Fisher准则的人脸识别算法。该算法提取每幅人脸图像的标准LBP直方图特征：把提取到的LBP特征输入到改进后的Fisher分类器中,得到最佳投影矩阵和投票结果矩阵;求解出投票结果矩阵的最大值所对应的类别号,将其作为最终的识别结果;分别在FERET和AR人脸库中进行实验检测,结果表明与传统的特征提取方法相比,给出的方案可以使人脸识别率得到显著提高。     

基于局部线性嵌入极限学习机的人脸识别新方法

针对人脸图片数量多、容易受噪声干扰,致使人脸识别的识别速度慢、准确率低的问题,提出一种基于局部线性嵌入极限学习机的人脸识别方法——LLE-ELM算法。利用局部线性嵌入(LLE)算法对人脸数据提取特征,最大限度保留原数据的特征结构,减少数据量,降低计算复杂;采用极限学习机(ELM)算法对提取特征后的数据进行分类;实现人脸识别,输出识别准确率和时长。通过在ORL数据库、Yale数据库、AR人脸库和CASIA-WEBFACE人脸库上的数值实验表明:与PCA、SVM、CNN算法对比,该算法具有较高的识别准确率和较快的识别速度。     

Fuzzy ARTMAP神经网络在土地覆盖分类中的应用研究

面对数量激增、包含信息日趋复杂的遥感影像，如何快速有效地自动分类已成为遥感领域亟待解决的问题。以TM影像为实例，探讨了Fuzzy ARTMAP神经网络在土地覆盖分类方面的应用。在总结Fuzzy ARTMAP网络警戒系数调整方法的基础上，提出了一种新的设置和调整警戒系数的方法。实验结果表明，这种新方法可以解决人为选择警戒系数效率低、难以取得合适数值的问题，并能提高网络的收敛速度和分类精度，结合本文所提算法的Fuzzy ARTMAP神经网络与最大似然法和传统Fuzzy ARTMAP网络相比较，训练时间缩短，分类精度有所提高。Fuzzy ARTMAP网络用于土地覆盖分类研究可以获得相对较好的分类结果。     

Pattern recognition for sensor array signals using Fuzzy ARTMAP

A Fuzzy ARTMAP classifier for pattern recognition in chemical sensor array was developed based on Fuzzy Set Theory and Adaptive Resonance Theory. In contrast to most current classifiers with difficulty in detecting new analytes, the Fuzzy ARTMAP system can identify untrained analytes with comparatively high probability. And to detect presence of new analyte, the Fuzzy ARTMAP classifier does not need retraining process that is necessary for most traditional neural network classifiers. In this study, principal component analysis (PCA) was first implemented for feature extraction purpose, followed by pattern recognition using Fuzzy ARTMAP classifiers. To construct the classifier with high recognition rate, parameter sensitive analysis was applied to find critical factors and Pareto optimization was used to locate the optimum parameter setting for the classifier. The test result shows that the proposed method can not only maintain satisfactory correct classification rate for trained analytes, but also be able to detect untrained analytes at a high recognition rate. Also the Pareto optimal values of the most important parameter have been identified, which could help constructing Fuzzy ARTMAP classifiers with good classification performance in future application.     

模糊支持张量机图像分类算法及其应用

针对在小样本图像分类应用中,以向量空间作为输入的传统分类算法的不足,提出以张量理论为基础,结合模糊支持向量机思想的基于张量图像样本的模糊支持张量机分类器,利用张量表示图像样本,求解最优张量面。通过手写体数字图像样本实验仿真,验证该算法的性能,随后将其应用到羽绒菱节图像识别中进行对比,该算法较传统算法平均高出6.3%以上的识别率。实验证明该算法更适合应用于图像样本分类识别。     

基于小波分解和多分类支持向量机的脸谱识别

小波分解提取脸谱特征具有对表情变化不敏感的特点,支持向量机竹=为分类器具有很高的推广性能,无需先验知识,针对小波分解和支持向量机所具有的优点,提出了一种新的脸谱识别算法,在该算法中无需对洲练图像进行预处理,直接使用小波分解方法对脸谱图像进行特征提取,用所提取的脸谱特征向量组合成新的脸谱特征向链洲练多分类支持向量机模型,最后用训练好的支持向量机进行脸谱识别,在训练中分别采用了三种不同的核函数;使用ORL脸谱图像库对该算法进行了测试和评估,测试结果表明了该算法在识别性能方面的优越性。