核主成分分析与典型相关分析相融合的人脸识别

人脸识别具有小样本、高维等特性。典型相关分析算法(CCA)无法准确提取人脸识别特征,不能准确刻画人脸图像的局部变化,导致人脸识别率低。为提高人脸识别率,提出一种核主成分分析与典型相关分析相融合的人脸识别算法(KPCA-CCA)。首先将人脸图像划分多个子模块,然后提取局部特征,同时采用KPCA提取全局特征,并采用CCA将两种特征进行融合,降低特征向量的维数,最后采用子模式进行人脸识别,以投票方式确定人脸的类别。采用AR与Yale数据集对KPCA-CC性能进行测试,仿真结果表明,相对于对比模型,KPCA-CCA提高了人脸识别的识别率。     

基于Gabor特征融合和LSSVM的人脸识别算法

针对Gabor特征维数高难题,提高光照人脸的识别性能,提出一种基于Gabor特征融合和最小二支持向量机的人脸识别算法(Gabor-LSSVM)。首先采用Gabor滤波器提取人脸图像的多尺度和多方向特征,并将相同尺度不同方向的特征融合,初步降低特征维数;然后采用核主成分分析对融合特征进行选择,进一步降低特征维数;最后采用最小支持向量机建立分类器对人脸进行识别,并采用Yale B和PIE人脸库进行仿真测试。结果表明Gabor-LSSVM的人脸识别正确率和识别效率都得到了提高。     

纹理特征和两级分类器相结合的人脸识别

为了提高人脸识别率和识别效率,提出一种纹理特征和两级分类器相结合的人脸识别方法。采用灰度共生矩阵表示人脸图像的纹理特征,计算待识别人脸图像与模板间欧式距离,采用拒识阈值进行评判,如果人脸图像归属类别清楚,则采用欧式距离分类器进行识别,否则将待识人脸图像送入SVM分类器进行识别,采用ORL人脸数据库和Yale人脸数据库进行仿真实验。仿真结果表明,相对于单一人脸识别器,两级分类器不仅提高了人脸识别效率,而且提高了人脸识别率,具有更好的人脸识别性能。     

基于小样本高维特征的人脸自动识别算法研究

特征提取对人脸识别十分重要,传统典型相关分析算法(CCA)存在无法描述人脸图像的小样本、高维特征的缺陷。为了提高人脸识别精度,提出一种专门针对小样本、高维特征的人脸自动识别算法(SpCCA)。首先分别提取人脸全局特征和局部特征,并采用CCA对特征进行融合,消除特征间冗余信息,降低特征维数;然后通过划分子模型,避免人脸识别存在小样本、非线性问题,并以简单投票进行结果矫正,提高模型稳定性;最后在AR与Yale两个人脸数据集上对SpCCA算法性能进行测试。仿真结果表明,SpCCA解决了典型相关分析算法存在的不足,提高了人脸识别的精度。     

融合全局与局部特征的贝叶斯人脸识别方法

针对人脸识别特征提取阶段中的数据降维方法往往难以兼顾保持全局与局部特征信息的问题，以及匹配识别阶段贝叶斯分类器中小样本问题，提出了一种融合全局与局部特征的贝叶斯人脸识别方法。该方法通过核主元分析提取出人脸数据的全局非线性特征，并在此基础上通过正交化局部敏感判别分析挖掘出人脸数据的局部流形结构信息，以达到提取出具有高判别力低维本质人脸特征的目的；采用一种最大信息量协方差选择的方法，来对协方差矩阵进行估算，以解决贝叶斯分类器设计中的小样本问题。在ORL、AR、 YALE、FLW人脸库上设计实验来进行验证。结果表明，提出的特征提取算法以及对贝叶斯分类器的改进取得了比较好的效果，通过对这两个阶段的优化，可以显著提升人脸识别的效果。     

基于特征互补图像的人脸识别仿真研究

研究人脸识别精度问题。由于人脸图像中存在大量干扰信息的缺点,而造成了人脸识别正确率下降,为了解决上述问题,提出了一种基于特征互补图像快速特征融合算法。算法通过对人脸图像的位平面切片图像分析,采用位平面图像分解法,通过各种合成策略构造多幅样本图像。并突出高位平面图像,采用两种加权策略将每一幅人脸图像样本都生成"特征互补图像"。然后,直接用图像的二维典型相关分析(2DCCA)法对两种特征互补图像进行特征抽取。最后通过在ORL国际标准人脸库上进行的实验,结果表明,高位平面图像的典型相关鉴别特征提高了正确识别率,并且因为摒弃了原始人脸图像的大部分干扰信息所以具有更强的鲁棒性。     

基于对称核主成分分析的人脸识别

为了提高人脸识别技术的实用性,结合人脸镜像对称性和核主成分分析提出了一种新的人脸识别方法。首先利用小波变换压缩人脸图像数据,获取小波分解的低频分量,再通过镜像变换得到镜像偶对称图像和镜像奇对称图像,然后分别对奇偶对称图像进行核主成分分析提取奇偶特征,并且通过加权因子对奇偶特征进行融合,最后采用最近邻分类器分类。基于ORL人脸数据库的实验结果表明：该算法增大了样本容量,在一定程度上克服了光照、姿态的不利因素,提高了人脸识别率。     

典型相关分析融合全局和局部特征的人脸识别

为了提高人脸的识别率,提出一种典型相关分析融合全局和局部特征的人脸识别算法（SUB-CCA）。通过划分子模式方式避免人脸识别存在小样本、非线性问题,并提取局部特征,采用主成分分析提取人脸图像的全局特征,并采用相关分析算法对全局、局总特征进行融合,消除特征间冗余信息,降低特征维数,采用投票法得到人脸识别结果,并采用3个人脸数据集对算法性能进行测试。仿真结果表明,相对于参比算法,SUB-CCA提高了人脸识别的识别精度。     

基于图像分块和特征选择的单训练样本人脸识别

为了提高人脸识别的正确率,针对单样本人脸识别训练样本存在的缺陷,提出一种基于图像分块和特征选择的单样本人脸识别算法。首先将人脸图像划分成子块,并分别提取各子块的特征,连接成人脸图像特征向量,然后采用多流形判断分析算法选择对人脸识别结果贡献较大的特征。最后计算采用支持向量机对人脸进行识别,并采用Yale B和PIE人脸库对本文人脸算法的有效性和优越性进行仿真测试。仿真结果表明,相对于当前典型人脸识别算法,该算法提高了人脸识别正确率,获得了更加理想的人脸识别效果。     

基于特征融合的人脸识别

针对单一的人脸特征在人脸识别中的局限性,本文将多种人脸特征进行融合以提高识别率。通过对人脸图像提取PCA、DCT和LBP特征向量,后通过数据融合理论进行多特征融合,最后经过Fisher分类器进行识别,实验表明本文算法有效提高了人脸识别性能。     

一种改进的基于奇异值扰动的单样本人脸识别方法

针对单训练样本情况下人脸识别性能不佳的问题,本文提出了一种改进的基于奇异值扰动的人脸识别方法。首先通过奇异值扰动方法扩展人脸样本,然后运用小波变换压缩扩展样本,选择小波变换分解后的低频分量作为子图像,再采用核主成分分析提取人脸的高阶特征,最后根据最近邻分类器分类。在ORL和Yale数据库上的仿真实验证明了本文方法的识别性能优于对比方法。     

一种基于核主成分特征组合的人脸识别方法

提出了一种基于核主成分特征组合的人脸识别方法。首先利用主成分分析,获得原始输入图像的二阶特征脸图像;然后运用核主成分分析分别抽取原始图像和二阶特征脸图像的核主成分特征,最后将它们组合成一个组合特征向量,进行人脸识别。在ORL人脸库上的实验表明,两种图像的核主成分特征分别有着良好的特点,取得了较好的识别效果,优于核主成分分析和二阶特征脸的结果。     

核典型相关分析算法的多特征融合情感识别

为了提高情感识别的正确率,针对单模情感特征及传统特征融合方法识别低的缺陷,提出了一种核典型相关分析算法(KCCA)的多特征(multi-features)融合情感识别方法(MF-KCCA)。分别提取语音韵律特征和分数阶傅里叶域表情特征,利用两种特征互补性,采用KCCA将它们进行融合,降低特征向量的维数,利用最近邻分类器进行情感分类和识别。采用加拿大瑞尔森大学数据库进行仿真实验,结果表明,MF-KCCA有效提高了语音情感的识别率。     

融合小波变换与KPCA的分块人脸特征抽取与识别算法

鉴于小波多尺度变换对高维图像特征具有良好的压缩和表达能力,提出了一种融合小波变换与KPCA(核主成分分析)方法的分块人脸特征抽取与识别算法。该算法首先对人脸图像进行分块小波变换,再根据图像块的位置分布选取不同的频率分量;然后对此分量进行KPCA特征抽取,并通过对抽取到的特征进行融合来得到最终人脸鉴别特征;最后利用支持向量机分类器进行特征分类与识别。通过对ORL和Yale标准人脸图像库的实验仿真结果表明,该算法不仅在识别性能和分类速度上明显高于传统的PCA方法及融合小波特征的KPCA方法,而且对于人脸光照、姿态和表情变化均具有良好的鲁棒性。     

基于SVM的人脸检测研究

支持向量机（SVM）是在统计学习理论基础上发展起来的一种新的机器学习算法。依据SVM良好识别和泛化能力,实现了一种基于支持向量机的图像人脸识别方法。利用Opencv提取样本类的低层特征,训练具有径向基核函数的SVM分类器,在VS2008和Qt平台下实现识别软件开发。运行结果表明,软件具有良好的图像人脸检测能力。     

基于偏最小二乘回归的人脸身份和表情同步识别方法

将偏最小二乘回归方法用于人脸身份和表情的同步识别。首先,对每幅人脸图像进行脸部特征提取以及相应的语义特征定义。在脸部特征提取方面,从每幅图像中标定出若干脸部关键点位置,并提取图像在该关键点处的Gabor小波系数（Gabor特征）以及关键点的坐标值（几何特征）,作为该图像的输入特征。语义特征则定义为该人脸图像所属的表情类别信息以及所对应的人脸身份信息。其次,利用核主成分分析(KPCA)方法对脸部Gabor特征和几何特征进行融合,使得输入特征具有更好的识别特性;最后,运用偏最小二乘回归(PLSR)方法建立脸部特征和语义特征之间的关系模型,并运用此模型对某一测试人脸图像进行表情和身份的同步识别。通过在JAFFE国际表情数据库和AR人脸数据库上的对比实验,证实了所提方法的有效性。     

Identity management based on PCA and SVM

A new approach for face recognition, based on kernel principal component analysis (KPCA) and support vector machines (SVMs), is presented to improve the recognition performance of the method based on principal component analysis (PCA). This method can simultaneously be applied to solve both the over-fitting problem and the small sample problem. The KPCA method is performed on every facial image of the training set to get the core facial features of the training samples. To ensure that the loss of the image information will be as less as possible, the facial data of high-dimensional feature space is projected into low-dimensional space, and then the SVM face recognition model is established to identify the low-dimensional space facial data. Our experimental results demonstrate that the approach proposed in this paper is efficient, and the recognition accuracy of the proposed method reaches 95.4 %.     

人脸识别中基于核的子空间鉴别分析

尽管基于Fisher准则的线性鉴别分析被公认为特征抽取的有效方法之一，并被成功地用于人脸识别，但是由于光照变化、人脸表情和姿势变化，实际上的人脸图像分布是十分复杂的，因此，抽取非线性鉴别特征显得十分必要。为了能利用非线性鉴别特征进行人脸识别，提出了一种基于核的子空间鉴别分析方法。该方法首先利用核函数技术将原始样本隐式地映射到高维（甚至无穷维）特征空间；然后在高维特征空间里，利用再生核理论来建立基于广义Fisher准则的两个等价模型；最后利用正交补空间方法求得最优鉴别矢量来进行人脸识别。在ORL和NUST603两个人脸数据库上，对该方法进行了鉴别性能实验，得到了识别率分别为94％和99．58％的实验结果，这表明该方法与核组合方法的识别结果相当，且明显优于KPCA和Kernel fisherfaces方法的识别结果。     

基于模糊隶属度的人脸图像性别识别

由于人脸面貌特征与性别存在着一定的不确定性,提出了基于模糊隶属度的人脸图像性别识别。用对光照、灰度变化具有较强鲁棒性的局部二进制模式(LocalBinary Pattern,LBP)提取人脸特征,首先将人脸均分为多个子窗口,对所有子窗口提取LBP直方图,然后将这些直方图顺次连接来描述人脸。细致推导了适用于人脸图像性别识别的模糊函数,根据最大隶属度原则,来识别人脸的性别。在FG-NET人脸库及自建的FID人脸库中进行了实验,取得了96%的最高识别率。     

基于Gabor特征量和核函数判决分析方法的人脸识别

研究了基于Gabor特征量和核函数判决方法的人脸识别方法,即首先利用Gabor滤波器组对输入样本进行处理,获得Gabor特征量;然后利用核函数判决方法实现人脸识别。Gabor滤波器组通过提取具有空间频率、空间位置和取向选择性的特征,较好克服了实际中由于表情和光照不同带来的变化;而核函数判决分析方法具有提取输入样本空间的非线性最佳鉴别特征的优点。实验仿真表明了该方法的有效性。