基于LTP和局部PCA的低分辨率人脸识别算法

针对单特征提取人脸识别算法识别率较低的问题,提出一种基于多特征融合的低分辨率人脸识别算法.首先,利用局部三值模式(local ternary pattern, LTP)和局部主成分分析(principal component analysis, PCA)提取低分辨率人脸特征,将其分割成若干块并统计各子块的特征直方图;其次,融合各子块的局部主成分分析和局部三值模式的直方图并级联各个分块,作为新的人脸特征;最后,通过卡方距离度量训练集和测试集直方图的相似度,采用最近邻算法识别相似度.实验结果表明,所提算法对环境和光照变化更具鲁棒性,识别率得到有效提升.     

CLAHE融合低频DCT系数重变换的人脸识别算法

针对人脸识别中由于伪装(如围巾、太阳镜和头发)或其他物体引起的面部遮挡而严重影响识别率的问题,提出了CLAHE融合低频DCT系数重变换的人脸识别算法。首先将图像划分成多个互不重叠的局部小块,使用受限直方图均衡化对局部子块进行局部对比拉伸以实现去噪;然后,通过缩减适当数目的低频DCT系数来消除人脸图像中的光照变化;最后,利用核主成分分析进行特征提取,最近邻分类器完成最终的人脸识别。在扩展Yale B、FRGC V2.0及一个户外人脸数据库上的实验验证了所提算法的有效性及鲁棒性。实验结果表明,相比几种线性表示算法,本文算法在处理鲁棒人脸识别时取得了更高的识别率。     

核主成分分析网络的人脸识别方法

主成分分析网络(principal component analysis network,PCANet)是当前流行深度学习模型,在人脸识别、目标识别、纹理分类和手写体数字识别等方面有广泛应用。在PCANet方法基础上,该文提出基于核主成分分析网络(kernel principal component analysis network,KPCANet)的人脸识别方法。算法由四部分组成:主成分分析(PCA)、核主成分分析(KPCA)、二值化哈希、分块直方图。在Extended Yale B和AR两个经典人脸库上的实验结果表明,所提方法在识别性能上优于PCANet方法 ,算法对于不同光照、表情变化下的人脸有更好的识别率和鲁棒性。     

基于图像梯度和2DPCA的单样本人脸识别

提出了一种基于图像梯度的2DPCA的算法用于单样本人脸识别。采用图像梯度方法进行人脸识别具有光照不变性、能提取丰富的局部纹理信息等优点,但是这种方法只考虑了图像的局部信息,并没有充分利用全局信息。基于这种问题,文章考虑融合全局和局部信息进行单样本人脸识别。对于全局人脸信息的提取,采用2DPCA方法,相对与传统PCA方法,2DPCA能够在不破坏图像二维结构的基础上进行全局信息提取。由于上述两种方法在图像匹配时所采用的匹配算法不一致,文章根据两种匹配方式的特点进行改进和融合,提出了一种新的匹配方案。实验证明,基于图像梯度和2DPCA的算法在单样本人脸识别问题上识别率优于传统方法。     

基于Gabor的伸长局部二值模式及其人脸识别应用

提出一种基于Gabor的伸长局部二值模式(elongated local binary pattern,ELBP)的人脸识别方法。该方法首先对人脸图片进行Gabor滤波,得到一组Gabor幅值图像(Gabor magnitude maps,MMPs);然后利用ELBP提取每一幅幅值图像的纹理特征,并用ELBP纹理特征的直方图特征和平均最大距离梯度幅值特征联合表示该图像纹理特征;最后,通过比较测试图片和训练集的直方图交叉距离进行识别。在YALE,YALE-B,UCD-VALID,CMU-PIE等人脸库进行测试,所提方法取得了理想的效果,证明所提方法能够有效地进行人脸识别。     

自商图像优化加权LBP直方图的光照变化人脸识别

针对光照变化环境下人脸识别难度大的问题,提出了一种基于自商图像(SQI)和加权局部二值模式(LBP)的光照变化人脸识别方法。首先,利用SQI方法消除光照变化;然后,将两个加权的多区域LBP分别应用于各个图像以提取光照不变特征;最后,将自商图像方法和加权LBP算法提取的直方图融合形成最终的特征向量并用于人脸识别。在扩展YaleB和CMU-PIE人脸数据库上的实验结果表明,相比其他几种人脸识别方法,取得了更好的识别效果。     

自适应阈值局部特征融合的人脸识别

针对局部二值模式(local binary pattern,LBP)提取图像纹理特征时阈值不能自适应以及缺少方向信息的问题,文章提出了一种自适应阈值局部特征融合的人脸识别算法。首先对原始人脸图像进行分块处理,提取每个子块自适应阈值均匀模式的局部二值模式(uniform local binary pattern,ULBP)特征和局部梯度编码(local gradient coding,LGC)特征;然后,将2种局部特征串联在一起融合为1种特征,得到每个子块的直方图特征,把每个子块图像的信息熵作为直方图加权系数,将所有子块图像的直方图乘以各自的加权系数,连接得到整幅人脸图像的直方图特征;最后用支持向量机(support vector machine,SVM)分类器进行识别分类。在ORL、Yale、FERET(be、bj、bf子库)人脸数据库上进行试验,该人脸识别算法分别得到了99.0%、98.7%、87.5%、93.0%、88.5%的识别率,正确识别率较高,算法对其他纹理分类、目标识别也具有一定的参考价值。     

基于子模式纹理分析的鲁棒人脸识别研究

面部识别(FR)系统可以自动识别或校验从数码相机或图像生成设备中获得的人脸图像,要从所获图像中提取面部特征,并与人脸数据库中的数据进行比对。目前,几乎所有的FR都面临与面部视角相关的障碍,包括光照不足和低分辨率,这些问题使其识别率大为降低。为了解决这个问题,提出了一种基于光照变化的人脸识别框架,该框架利用离散余弦变换的图像全变差最小化(DTV)及伽柏过滤器;并融合子模式分析(SMP)及区分性累计特征变换(DAFT),有效地解决了光照条件变化大的人脸识别问题。在AR及YaleB人脸数据库上的实验表明,与其它最先进的方法相比较,在处理光照条件变化很大的人脸识别问题时明显优于其它方法。     

基于注释人脸模型的三维面部数据局部匹配

传统人脸识别在非正常光照和姿势的情况下鲁棒性较低。针对非正常角度下人脸数据的局部缺失导致识别率降低的问题,提出了一种统一的解决局部匹配问题的方法。通过引入基于曲率和径向距离的3D标志指示器,进行3D人脸标志检测,采用注释人脸模型(annotation facial model,AFM)进行初始配准,扩展可变模型框架即利用在拟合过程中人脸对称性的优点,使得局部匹配问题可以将缺失数据完整化,从而真正地实现了姿态的不变性。最后,在通用的3D人脸数据库FRGCv2及来自圣母大学的人耳数据库的集合F、G上进行实验,验证了所提方法的有效性。     

基于局部二元模式和重采样双向2DLDA的人脸识别算法

针对人脸识别中存在的小样本问题及光照变化、 表情变化等导致的识别问题, 提出一种基于局部二元模式和重采样双向2DLDA的人脸识别算法
LBP-RB2DLDA. AR人脸库的实验结果表明, 该算法具有较高的识别率和鲁棒性.     

基于LBP和PCA特征提取的人脸识别

为有效解决局部二元模式(LBP)在人脸识别特征提取时维数过高的问题,提出了一种结合LBP特征和主成分分析(PCA)的人脸识别方法.首先,对人脸图像进行分块,提取其LBP直方图特征,然后使用PCA方法对特征向量进行降维,最后将降维后的特征向量用于识别.在FERET人脸库上的实验结果表明:相对于原始LBP表达方法,结合LBP和PCA的人脸表达能有效降低计算复杂度,同时也较好地保持了原有识别精度.     

基于HOG-CSLBP与深度学习的跨年龄人脸识别算法

针对人脸识别中识别精度低的问题,提出一种基于深度学习的跨年龄人脸识别算法.该方法创新性地将方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient,HOG)和中心对称局部二值模式(Center Symmetric Local Binary Pattern,CSLBPS)组合方法用于人脸图像特征提取,获得包含结构和强度信息的图像融合特征,然后使用二叉树对特征信息进行降维,降维特征作为深度信念网络的可视层输入量,弥补深度新信念网络无法达到图像局部特征要求的缺陷.通过训练好的深度网络模型对测试样本进行学习,在深度信念网络的最顶层对特征进行分类识别.实验结果表明,该方法能高精度实现人脸识别,且与其他方法比较,该方法性能优于其他方法,说明该方法具有可行性和有效性.     

基于融合特征提取与 LLE 方法的表情识别

为保证所提取特征表征作用的全面性, 提出一种基于几何特征和局部纹理特征相结合的特征提取方法。 将基于主动表观模型(AAM: Active Appearance Model)特征点标记提取的几何特征和基于局部二值模式(LBP: Local Binary Pattern)提取的眼部和嘴部纹理特征进行融合, 融合后的特征经局部线性嵌入(LLE: Locally Linear Embedding)方法进行特征降维, 并使用多分类的支持向量机(SVM: Support Vector Machine)进行分类识别。 该方法分别选取 JAFFE 数据集 7 类表情和小样本数据集 Yale 的 4 类表情进行实验, 识别准确率分别达到了 98. 57%和 91. 67%, 从而证明了该方法的有效性。     

基于Gabor小波和局部二值模式的步态识别

利用步态对个人身份进行识别已经受到越来越多生物识别技术研究者的重视。步态能量图(GEI-Gait Energy Image)是一种有效的步态表征方法,Gabor小波能提取不同方向、不同尺度空间频率特征,因此,首先利用Gabor小波提取步态能量图不同方向、不同尺度的信息,得到其幅值谱图,再利用LBP来提取Gabor幅值谱图的局部信息,相对于LBP直接作用于步态能量图,能提取步态能量图更多方向、更多尺度的局部特征。最后,利用具有良好降维和辨识能力的辨识共同向量(DCV-Discriminant Common Vector)对提取的LBP特征进行维数约减和特征选择,只需利用简单的最近邻分类器就能取得较好的识别效果。该算法在中科院自动化所的CASIA数据库上面进行试验取得了较高的正确识别率。还针对步态识别中的小样本问题提出了一种样本扩充方法,解决了步态识别中的小样本问题,并提高了算法的识别率。     

驾驶员不良情绪状态检测系统的方法研究

针对驾驶员因处于非常状态下驾车而频繁导致交通事故问题, 设计了驾驶员不良情绪状态检测系统。该系统采用LBP(Local Binary Patterns)和SVM(Support Vector Machine)决策树相结合的算法分析、识别人脸表情。经实验验证, 该方法有较高的准确率, 系统运行速度快。     

基于纹理频谱子集的纹理识别

纹理频谱法是一种有效的纹理特征提取方法,但其所提取的特征高达6 561(38)维,导致很大的存储和计算复杂性.局部二值模式通过简化纹理频谱法的定义,虽然减小了计算的复杂性,却削弱了纹理的刻划能力.为了在保持纹理频谱法纹理刻划能力的同时,又减少其存储和计算复杂性,提出了基于子集的纹理频谱方法.新方法建立在统一模式的概念上,仅提取纹理频谱的1个子集,特征维数仅为原方法的12%,大大减小了空间和时间代价.实验结果表明,新方法比纹理频谱法和局部二值模式具有更好的纹理识别性能.     

基于粒子滤波的机车信号灯跟踪方法

为保障机车行驶安全,由车载高清摄像机获取路况视频并识别信号灯及其颜色状态时,视频中信号灯目标尺度变化大、机车行驶抖动、复杂光环境及光圈自适应调节滞后等因素使得信号灯鲁棒跟踪与识别具有不小难度.针对信号灯跟踪问题,本文提出一种带检测矫正的粒子滤波跟踪方法,该方法在粒子滤波框架下对信号灯进行跟踪,并通过一个在线更新的模板对滤波结果进行检测矫正,以提高跟踪结果的准确性.为提高跟踪算法对光照以及目标尺度变化的适应能力,本文在对信号灯建模时融合了HSV颜色特征与局部二元模式特征.实验结果表明,该方法在较复杂的场景下能够很好地对信号灯进行实时鲁棒的跟踪,并且跟踪结果具有较高的准确性.     

基于信息熵的局部二值模式手指静脉识别

为进一步提升手指静脉识别算法的识别率与识别速度,在图像处理阶段,提取出手指图像的感兴趣区域(region of Interest, ROI),减少手指周围区域的干扰。为提升识别率,在局部二值模式 (local binary patterns, LBP)的基础上,引入像素邻域之间的关系,增强LBP的识别性能;然后将信息熵与改进型LBP结合得到新的ELBP特征,最后采用主成分分析(principal component analysis,PCA)降维,以减少识别时间,去除冗余特征。通过对比欧氏距离与曼哈顿距离构建的分类器,与其他主流特征比较,验证算法的识别性能。在SDUMLA数据库与天津市智能实验室采集指静脉图像数据库上,保证了算法的识别速度前提下,分别取得了99.53%、99.84%的识别率,与其他识别算法相比识别率有明显的提高。     

甲状腺结节超声图像多特征融合及识别

为更加精确地判别甲状腺结节的良恶性, 提出基于改进的 CLBP(Completed Local Binary Pattern)模型和 GLCM(Gray Level Co-occurrence Matrix)模型相结合的纹理特征提取算法。 首先在传统的 CLBP 模型中引入局部 方差信息, 使 CLBP 算子对局部纹理特征的描述更加精细; 然后与 GLCM 模型描述的全局纹理特征相融合; 最 后结合纵横比、 圆形度、 紧致度等形状特征并将其输入 SVM(Support Vector Machine)分类器。 为进一步提高识 别率, 同时给出基于粒子群算法与网格搜索算法相结合的 SVM 参数优化算法, 以提高识别率。 对比实验结果 表明, 该算法提取的特征用于分类识别时具有更高的识别率, 且提出的参数寻优算法相对于传统寻优算法效率 更高。