基于ILDP的噪声鲁棒人脸识别

针对局部方向模式(LDP)采样不充分和对噪声敏感的缺点,提出了一种改进的LDP(ILDP)人脸描述方法,利用局部井型邻域的梯度信息描述人脸特征。首先,将中心像素的井型邻域根据采样半径分成两个3×3的子邻域,每个子邻域包含按照原来相对位置排列的8个像素;然后,将两个子邻域与Kirsch模板卷积分别得到两组边缘梯度值,ILDP仅使用两组梯度值中各自最大值的方向编码成一个二位八进制数,产生ILDP码;最后,在人脸描述阶段将人脸图像进行分块并把每块转换成ILDP图,再对ILDP图进行直方图统计,将所有子块的直方图连接生成人脸特征。实验结果表明,ILDP比其它同类基于局部纹理特征的单一人脸描述器在对抗随机噪声方面更具鲁棒性。     

指静脉红外图像特征不变性编码新方法

基于编码的特征表达方法在光照不变性、运算效率、特征表述能力等方面具有较大优势,成为新型的特征提取方法之一。手指静脉图像采用红外光透射成像,加之手指内部其他组织的固有影响,图像质量普遍较低。将Gabor滤波对图像纹理的增强与局部图结构编码的思想相结合,重点研究一种新的对称邻域交叉图结构,将局部邻域的纹理变化转换为加权的编码串。通过不同方向特征编码提取每个通道Gabor滤波图像的特征编码图,充分表达像素点周围邻域的位置信息和梯度信息,具有良好的旋转不变性。实验结果表明:提出的手指静脉特征编码新方法比多种常用特征编码方法具有更好的识别性能,对图像姿态变化更鲁棒。     

基于时间—顶点谱图小波变换的动态纹理分类方法

动态纹理在空间和时间上表现出“外观”和“运动”属性,为了有效结合这两种属性进行动态纹理分析,本文提出一种基于时间—顶点谱图小波变换与边缘分布协方差模型的动态纹理分类方法。该方法将动态纹理看成时间—顶点图信号,利用时间—顶点谱图Meyer小波变换对动态纹理进行多尺度分解,再对每个子带应用边缘分布协方差模型,由此得到带内相关性的特征协方差矩阵作为动态纹理特征进行分类。由于时间—顶点图信号的表示可以有效描述动态纹理像素间的空间关系及其沿时间的变化,同时谱图小波变换继承了图表示和小波变换的优势,因此利用时间—顶点谱图小波分解与边缘分布协方差模型,可得到有效的动态纹理特征。在标准动态纹理数据集上的分类实验结果表明,本文方法具有良好的分类性能。      

基于三维图卷积与注意力增强的行为识别模型

针对当前行为识别方法无法有效提取非欧式3维骨架序列的时空信息与缺乏针对特定关节关注的问题,该文提出了一种基于3维图卷积与注意力增强的行为识别模型。首先,介绍了3维卷积与图卷积的具体工作原理;其次,基于图卷积中可处理变长邻居节点的图卷积核,引入3维卷积的3维采样空间将2维图卷积核改进为具有3维采样空间的3维图卷积核,提出一种3维图卷积方法。针对3维采样空间内的邻居节点,通过3维图卷积核,实现了对骨架序列中时空信息的有效提取;然后,为增强对于特定关节的关注,聚焦重要的动作信息,设计了一种注意力增强结构;再者,结合3维图卷积方法与注意力增强结构,构建了基于3维图卷积与注意力增强的行为识别模型;最后,基于NTU-RGBD和MSR Action 3D骨架动作数据集开展了骨架行为识别的研究。研究结果进一步验证了基于3维图卷积与注意力增强的行为识别模型针对时空信息的有效提取能力及识别准确率。     

基于特征融合的粒子滤波目标跟踪新方法

针对传统粒子滤波(PF)算法采用单一颜色特征建模 跟踪目标性能差的缺陷,提出一种颜色特征与纹理特 征相融合的PF目标跟踪新算法。首先,采用一种具有抗噪声和保护纹理边缘的全局中值二值 模式 (GMBP)纹理算子,对模板图像进行局部差绝对值处理,得到幅 值序列模板,将幅值序列模板内的中值作为模板的阈值,与模板邻域比较获得新的纹理图像 ;然后,与 具有光照不变特性的局部二值模式(LBP)纹理算子结合,形成一种(GMLBP)新的纹理描述算子 。最后,分别计算GMLBP纹理特征粒子权值和HSV颜色特征粒子权 值,并依据权值大小确定融合系数,对纹理特征粒子权值和颜色特征粒子权值进行线 性融合,再对融合后粒子权值进行归一化处理,从而得到目标位置状态的最终估计值。对比 实验结果表明, 相对于单一颜色特征的目标跟踪算法,所提算法捕捉目标位置准确且具有更低的平均跟踪误 差,其平均误差降低了近2倍。     

Texture Recognition and Image Retrieval Using Gradient Indexing

Our starting point is gradient indexing, the characterization of texture by a feature vector that comprises a histogram derived from the image gradient field. We investigate the use of gradient indexing for texture recognition and image retrieval. We find that gradient indexing is a robust measure with respect to the number of bins and to the choice of the gradient operator. We also find that the gradient direction and magnitude are equally effective in recognizing different textures. Furthermore, a variant of gradient indexing called local activity spectrum is proposed and shown to have improved performance. Local activity spectrum is employed in an image retrieval system as the texture statistic. The retrieval system is based on a segmentation technique employing a distance measure called Sum of Minimum Distance. This system enables content-based retrieval of database images from templates of arbitrary size.     

基于局部四值模式的人脸识别

局部二值模式(LBP)作为经典的纹理特征描述方法广泛应用于纹理分类和人脸识别等领域。然而现有相关算法仅利用周围一个圆形邻域的信息,没有充分利用周围邻域的信息。为此,提出一种利用不同圆形邻域之间的微分结构信息进行联合描述的特征描述子,从而能够更加充分地利用邻域信息。由于所提方法在圆形邻域上每个坐标处有4种不同可能的取值情况,因此将这种模型称为局部四值模式(LQP)。在通用的人脸识别数据库FERET上的大量实验证明了所提算法的有效性。     

基于LBP的拉普拉斯特征映射人脸识别

局部二元模式算子法计算简单且易于实现,能有效地提取人脸局部结构的纹理特征。拉普拉斯特征映射算法是一种经典的非线性降维法,其优化过程无局部最小问题。鉴于以上优点,提出了一种基于局部二元模式的拉普拉斯特征映射人脸识别方法。该算法首先采用均匀模式的LBP算子提取人脸特征,再用LE算法进行非线性降维,最后用SVM进行分类识别。分别选取了ORL人脸库中每人前3,5,7,9幅样本作为训练集进行了实验,并与其他算法进行了比较分析,证明了该算法的有效性。      

基于Curvelet方向特征的样本块图像修复算法

能否保持修复后图像的结构连贯性和邻域一致性决定了修复性能的优劣.为提高现有样本块修复算法性能,本文提出基于Curvelet变换的样本块图像修复算法.首先利用Curvelet变换估计待修复图像的4方向特征.然后利用颜色信息与方向信息共同衡量样本块间的相似度,在此基础上构造颜色-方向结构稀疏度函数.同时根据构造的加权颜色-方向距离寻找合适的多个匹配块,并利用多个匹配块在构造的颜色和方向空间内的邻域一致性约束下稀疏表示目标块,同时根据目标块所处区域特性自适应确定误差容限.实验结果表明提出算法较现有算法可获得更优的修复效果,尤其是在修复富含结构纹理破损类型的图像时.     

A novel fusion method of improved adaptive LTP and two-directional two-dimensional PCA for face feature extraction

In this paper, under different illuminations and random noises, focusing on the local texture feature’s defects of a face image that cannot be completely described because the threshold of local ternary pattern (LTP) cannot be calculated adaptively, a local three-value model of improved adaptive local ternary pattern (IALTP) is proposed. Firstly, the difference function between the center pixel and the neighborhood pixel weight is established to obtain the statistical characteristics of the central pixel and the neighborhood pixel. Secondly, the adaptively gradient descent iterative function is established to calculate the difference coefficient which is defined to be the threshold of the IALTP operator. Finally, the mean and standard deviation of the pixel weight of the local region are used as the coding mode of IALTP. In order to reflect the overall properties of the face and reduce the dimension of features, the two-directional two-dimensional PCA ((2D)2PCA) is adopted. The IALTP is used to extract local texture features of eyes and mouth area. After combining the global features and local features, the fusion features (IALTP+) are obtained. The experimental results on the Extended Yale B and AR standard face databases indicate that under different illuminations and random noises, the algorithm proposed in this paper is more robust than others, and the feature’s dimension is smaller. The shortest running time reaches 0.329 6 s, and the highest recognition rate reaches 97.39%.