多姿态人脸图像处理方法研究

通过对传统人脸识别系统图像处理的方法以及具体的特点进行研究，然后结合多姿态人脸识别技术的要求，提出了适合多姿态人脸识别的人脸图像处理方法。该文主要采用的是人脸图像的标准化方法、归一化处理以及由单视图生成多姿态的图像处理技术，最终形成了对多姿态人脸图像进行综合处理的技术。     

人脸检测与识别

人脸是人主要的身份特征之一,人脸识别在信息管理、身份验证、视频监控、机器视觉等领域有着重要的实用价值.本文以中央民族大学信息工程学院本科生人脸数据库为背景,从应用的角度出发,开发了基于人脸识别的学生身份确认系统.整个系统主要分为图像预处理、人脸检测和人脸识别三个部分.图像预处理包括图像大小归一和图像灰度均衡;人脸检测采用Harr分类器;利用PCA（主成分分析）获得投影矩阵和维数适中的能够表征人脸的特征向量;基于最近邻原则,进行人脸匹配.系统测试结果表明,该系统能够完成基于人脸识别的学生身份信息查询功能.     

基于OpenCV的人脸图像预处理技术研究

对采集到的人脸图像进行预处理和训练,以改善图像的视觉效果,提高图像的清晰度,并且使图像更有利于计算机处理,便于对图像进行分割和边缘检测,从而提高人脸图像人别的准确率,为人脸的提取特征值和识别等操作做好准备.利用PCA人脸识别方法,实现简单且识别准确率高,OpenCV的特点是实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法,实验结果表明,通过预处理后的人脸图像识别效果更好,识别速度更快.     

基于最佳鉴别特征和相关向量机的人脸识别算法

为了获得更高的人脸识别正确率,满足人脸识别的实时性,提出一种基于最佳鉴别特征和相关向量机的人脸识别算法.首先,采用小波变换对人脸图像进行降噪预处理,提取人脸的多方向、多尺度Gabor特征;然后采用核主成分分析对人脸的Gabor特征进行筛选,找到对人脸识别结果影响较大的最佳鉴别特征,有效降低特征数量,去除特征间的冗余信息;最后采用相关向量机对最佳鉴别特征向量进行学习,建立人脸识别的多分类器.选择标准人脸库与经典人脸识别算法进行对比实验,实验结果表明,该算法的人脸平均识别率得到大幅度提高,人脸平均识别时间远少于经典人脸识别算法.     

基于联合动态稀疏表示方法的多图像人脸识别算法

采用联合动态稀疏表示方法构造一种新型的多图像人脸识别模型.该模型在多张人脸图像的稀疏表示矩阵上,利用动态数集得到联合动态稀疏表示矩阵,识别多图像的人脸.在多张人脸图像作为测试样本的情况下,利用多图像之间的关联性提高人脸图像识别的准确率.最后利用CMU人脸图像库对该算法进行仿真,结果表明其识别率较其他算法有很大的提高.     

基于图像处理的人脸检测研究

针对人脸识别的预处理,采用图像处理技术解决了人脸检测问题。首先建立输入图像的肤色模型,然后进行开运算处理,以消除图像噪声利于后面的眼睛定位。再对二值图像做灰度投影实现人脸粗分割,定位双眼。最后对细化分割出来的人脸区域进行标准化操作,包括灰度的均衡处理和Mallat算法二维小波分解。灰度均衡把原始图像的直方图变换为均匀分布的形式,增加像素灰度值的范围。小波分解可以压缩图像,以降低算法的复杂度。每个步骤通过处理前后人脸图像的对比彰显所做步骤的意义。人脸检测的最终结果是获得64×64大小的人脸图像。此图像包含了人脸的有效信息,在此图像的基础上才能进行后续的提取特征、设计支持向量机,进而做人脸识别。     

基于肤色区域相关过滤的人脸定位

在人脸识别和表情识别研究中,人脸位置的定位起着十分重要的作用.对由图像获取设备的含有人脸的图像进行预处理后,提出了肤色区域相关过滤投影的方法实现了人脸区域的定位,实验表明所提出定位方法的有效性,通过试验对人脸有部分遮挡和偏转的图像也取得了较好的效果.     

基于小波分析的人脸图像特征提取

人脸图像特征提取是人脸识别的基础,采用小波分析技术,提出了一种快速的、具有良好鲁棒性的人脸图像特征提取方法。应用小波分析良好的时频局部化特性和多分辨率特性,选用合适的小波基对人脸图像进行小波变换．得到体现人脸特征的小波高频细节;经过水平和垂直投影运算,定位出眼睛对、鼻子、嘴唇和双颊等重要的人脸图像特征;再结合人脸的FAP参数集,确定出人脸识别所需要的人脸关键特征。实验结果表明,该方法具有较好的实时性和鲁棒性。     

基于人脸轮廓的人脸归一化方法

人脸识别作为生物识别技术的一种,具有无接触、安全和方便的特点.人脸识别技术广泛应用于人机交互、交易认证及安防等领域,一直是生物识别技术研究的热点.人脸检测、特征定位、人脸归一化和特征提取是人脸识别研究的重点,决定着人脸识别系统的最终性能.设计了基于人脸轮廓的人脸归一化方法,根据归一化中出现的问题,进一步提出了人眼位置与人脸轮廓结合的人脸归一化方法.实验结果表明在Yale人脸图像库上人眼位置与人脸轮廓结合的人脸归一化方法具有更高的正确率.     

基于坐标系人脸注册和集成分类器的3D人脸识别方法

由于三维人脸识别精度很大程度上取决于对齐模块的质量,提出一种内在坐标系注册人脸、两层集成分类器进行人脸识别的方法.首先进行3D人脸注册,人脸注册是基于由鼻尖、鼻子水平面以及人脸垂直对称平面表征的内在坐标系统,只需注册1次人脸扫描;然后进行预处理,去除噪声和填充空洞区域;最后通过主成分分析(PCA)提取图像特征,两层集成分类器采用马氏余弦(MahCos)匹配度和加权波达计数法(WBC)对人脸区域分类并进行合并和重新排列.FRGC v2.0和CurtinFaces数据库的实验结果验证了此方法的有效性.与Mesh shift方法、三维PCA方法、ICP匹配方法和LDA方法相比,此方法提高了识别性能,且在计算复杂度上也有较大优势.     

用于人脸识别的人脸图像标准化算法

人脸图像的标准化，作为人脸图像预处理过程，是计算机人脸识别中很重要的一个环节。论文给出了一种改进的人脸图像标准化算法。该算法首先利用人脸图像的垂直灰度投影曲线确定脸的左右边界；接着根据人脸图像的水平灰度投影曲线来确定眼、嘴的位置；然后依据确定的眼、嘴以及脸的左右边界这些参数对图像进行剪裁和缩放；最后获得人脸的标准图像。采用ORL人脸数据库进行仿真实验，结果表明，该算法基本消除了背景、头发、服装等干扰，保留了人脸识别所需的主要信息，更利于后续的特征提取与识别，解决了常规方法不适合侧面人脸图像或者闭上双眼的人脸图像的问题，是一种有效的方法。     

基于选择性注意和部分连接神经网络的人脸识别

为了克服以往人脸识别方法因特征提取带来的信息损失与不确定性因素,提出了一种应用于复杂场景中人脸识别方法,这种方法不需要进行特征提取.先对整幅图像使用选择性注意方法,在得到的显著区域中利用Adaboost算法进行人脸搜索与定位,最后将可能包含人脸区域的所有像素全部输入训练好的部分连接神经网络(Parcone)模型进行识别.整个识别过程全部自动完成,不需人工干预,也不必对图像进行预处理.通过利用MIT-CBCL人脸数据库和自建图像库进行的仿真实验表明,该人脸识别方法在复杂背景中具有较高的识别率,可适用于其他类型的目标识别.     

基于分块的2DPCA人脸识别方法

文章将分块理论与2DPCA方法相结合,研究分块二维主成分分析法（M-2DPCA）在人脸识别中的应用。对人脸图像矩阵进行分块,用形成的子图像矩阵直接构造总体散布矩阵并求解对应的特征向量,利用提取的特征向量对图像进行特征的提取与分析,进行人脸识别。基于Yale人脸数据库的实验显示,在相同训练样本和特征向量条件下,M-2DPCA比2DPCA算法具有更高的识别率。结论 M-2DPCA充分利用了图像的协方差信息,在人脸识别方面具有较高的识别率和鲁棒性方面,对进一步研究人脸识别具有重要的意义。     

基于图片特征与人脸姿态的人脸识别方法研究

针对人脸识别中在非限定条件下（如背景、光照等因素发生变化时）人脸多角度多姿态识别精度低的问题与现有基于识别模型的方法无法快速更新人脸类别,提出了基于图片特征与人脸姿态的识别方法,通过对人脸姿态的识别,最大程度的匹配人脸数据库中的人脸信息,使用VGG16卷积神经网络训练模型提取图片特征,生成特征向量,再使用支持向量机分别训练提取出的特征,与人脸数据库中信息进行比对,从而精确识别人脸。通过在Pubfig与FERET人脸库上实验结果表明,所采用的算法精度较高。     

人眼定位算法与人脸图像标准化

提出了一种改进的人脸图像标准化算法.该算法先利用改进的人脸图像的垂直灰度积分投影确定脸的左右边界,再根据人脸图像的水平灰度投影曲线来确定眼睛的大致高度.利用由上述方法得到的参数对人脸进行第一次裁剪,然后对人眼精确定位,最后对图像进行旋转、剪切和缩放,获得人脸的标准图像.采用ORL人脸数据库进行仿真实验,结果表明,该算法消除了背景、头发等干扰,保留了人脸识别所需的主要信息,有利于后续的特征提取与识别.     

压缩域上人脸识别的研究

DCT变换被广泛采用在图象和视频压缩标准中(如JPEG,MPEG,H.261/H.263).而对于这些压缩图象的处理,传统的手段是先解压到空间域,再进行处理和识别,因而增加了计算复杂性.针对这个问题,运用压缩域上图像处理技术,提出了人脸特征表达的方法,并构造DCT域上人脸识别系统.在人脸标准库FERET上的测试,提出的算法与经典的特征脸法和PCA LDA法相比较,不仅提高了精度,而且降低了计算复杂性.     

基于WT-W2D2DPCA的人脸识别算法研究

人脸识别过程中,针对二维主成分分析(2DPCA)算法在特征提取和数据降维上存在的问题,本文首先引入双向二维主成分分析(2D2DPCA)算法,该算法同时考虑图像行与列方向上的信息.考虑到人脸图像存在信息冗余而影响识别率的问题,于是本文提出一种基于小波加权双向二维主成分分析(WT-W2D2DPCA)的人脸识别算法.该算法首先采用二级小波分解对人脸图像进行预处理,提取其低频部分;然后根据人脸图像的特性,将低频部分进行奇偶分解,并引入加权思想,重组低频人脸图像,最后在ORL人脸数据库上进行双向二维主成分分析.实验结果表明,该方法不仅克服了传统2DPCA系数矩阵大的问题,而且得到了比传统的2DPCA、2D2DPCA算法更好的识别效果.     

分块PCA和奇异值分解相结合的人脸识别算法

针对分块PCA算法对位移、旋转等几何变化比较敏感的缺点,提出一种基于分块PCA和奇异值分解相结合的人脸识别算法。该算法分别提取分块子图像的PCA特征和奇异值特征,在此基础上得到同时包含分块PCA和奇异值信息的距离测度,利用最小距离分类器进行分类识别。在ORL人脸库上的实验结果表明,该方法能够得到较高的识别率。