基于增强Gabor特征和直接分步线性判别分析的人脸识别

Gabor特征能从不同方向和尺度有效表示人脸图片的局部特征,但是利用传统Gabor特征的方法却忽略原始人脸图片所包含的全局特征。文中把Gabor特征和原始图片信息结合起来,构成增强的Gabor特征,并结合直接分步线性判别分析算法,提出一种人脸识别方法。在Yale、ORL和Georgia Tech人脸库的仿真实验结果表明,相对于传统Gabor特征,增强Gabor特征能够有效提高人脸识别率。     

基于彩色Gabor特征的人脸识别技术

提出了一种利用所提取的彩色Gabor特征来提高人脸识别系统性能的方法。首先利用四元数表示彩色信息,考虑到Gabor滤波器具有空间局部性和方向选择性的特点,将其扩展到四元数空间。然后通过人脸图像特征点与Gabor滤波器的卷积来提取特征,这样就将传统的灰度Gabor特征拓展为彩色Gabor特征。最后对于所提取的特征利用PCA降维后送入支持向量机中分类。实验采用彩色FERET人脸库并利用ROC曲线进行交叉检验,结果说明通过提取和利用这种彩色纹理信息能显著提高人脸识别系统性能。     

基于加权对称图像的二维FDA人脸识别算法

提出一种融合加权对称图像的二维FDA人脸识别算法。将人脸图像分解为奇偶对称脸,并利用加权因子将奇偶对称脸重构新的人脸样本,通过二维FDA算法求解新样本图像的最优特征子空间进行人脸分类。有效融合二维FDA算法的优点,并利用人脸对称性的特征,同时进一步分析加权因子对人脸识别效果的影响,通过选取最优加权因子最大地提高识别率。在人脸图像库ORL中进行的实验结果表明,该算法有效并能获得较高的识别率。     

Gabor小波变换和NMF结合的人脸识别

针对训练样本较少的情况,提出了一种新的人脸识别方法。采用Gabor小波变换得到不同的子图信息,从子图中提取特征;对每个滤波器滤波产生的子图分别进行非负矩阵分解以实现数据降维及特征选择;设计两层分类器完成图像的分类识别,采用基于距离的最近邻分类器对图像进行第一层分类识别,通过对第一层分类结果进行统计记票,获得最终的识别结果。在Yale人脸库中进行实验,实验结果表明,给出的方法有效地提高了人脸识别率。     

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Gabor小波和二维主元分析的人脸识别

论文提出了一种基于Gabor小波和二维主元分析(2DPCA)的人脸识别方法。该方法首先对人脸图像进行Gabor小波变换,将小波变换的系数作为人脸图像的特征向量;然后,用2DPCA对所得的人脸图像特征进行降维,并采用最近邻法进行分类;最后,利用AT&T人脸库,对基于Gabor小波和二维主元分析(2DPCA)的人脸识别方法和基于Gabor小波和PCA的人脸识别方法进行了仿真比较实验。仿真实验表明,基于Gabor小波和2DPCA的人脸识别方法具有较好的识别性能。     

Gabor特征与深度信念网络结合的人脸识别方法

提出了一种基于Gabor特征和深度信念网络(DBN)的人脸识别方法,通过提取Gabor人脸图像的不同尺度图进行卷积融合,将融合后的特征图作为DBN的输入数据,训练多层来获得更加抽象的特征表达,整个训练的过程中采用交差熵来微调DBN,模型的最顶层结合Softmax回归分类器对抽取后的特征进行分类.在AR人脸库测试的实验结果表明:将Gabor特征与DBN结合应用于人脸识别,其准确率可高达92.7％,与其他浅层学习模型相比,DBN学习了数据的高层特征的同时还降低了特征维数,提高了分类器的分类精度,最终有效改善了人脸识别率.     

基于环形对称Gabor变换和PCA加权的人脸识别算法

环形对称Gabor变换不但具有Gabor小波的一般特性,而且具有信息冗余度小、严格的旋转不变性等优点.文中提出一种基于环形对称Gabor变换和PCA加权特征的人脸识别算法.首先将人脸图像变换到环形对称Gabor变换域,然后在变换域采用PCA加权方法提取分类特征.在3个人脸库上进行实验,与传统人脸识别算法的对比实验说明该算法的可行性和对光照、姿态变化具有更好的鲁棒性.     

基于Gabor滤波器的快速人脸识别算法

针对传统人脸识别方法中所提取特征维数高、计算量大等缺点,提出一种新的正面人脸识别算法。新算法融合了半边人脸识别方法、Gabor滤波器、基于互信息判据的Gabor特征筛选来进行人脸识别。新算法将人脸图像分为左右两个部分,计算并比较人脸图像左右半边脸的熵,选取熵值较大的半边人脸图像进行Gabor特征提取。利用二值分类器判别单个Gabor特征的分类能力,选取分类能力较强的特征（最具判决力的特征）。再利用互信息判据对Gabor特征进行第二次筛选,以减小特征之间的冗余度。最后利用最近邻判别器来进行人脸识别。实验结果表明,新算法的识别率优于传统半边脸识别方法,识别速度也优于传统的利用Gabor滤波器进行特征提取的方法。     

基于Gabor变换和双方向PCA的人脸识别

提出了一种可以解决小样本问题的人脸识别新算法。算法首先把人脸图像经过Gabor小波变换后得到的每个输出图像都看成是独立的样本,从而大大增加了每一类人脸样本的样本数。然后采用双方向PCA算法来提取人脸特征,并专门设计了针对人脸特征矩阵的最近邻分类器和最小距离分类器来进行分类判决。在ORL人脸库和FERET人脸库中的实验结果表明,算法能有效地解决人脸识别中的小样本问题,甚至当每类训练样本数仅为1时,也能得到较高的识别率。     

基于Gabor多方向特征融合与分块直方图的人脸表情识别方法

针对传统的Gabor特征表征全局特征能力弱以及特征数据存在冗余性的缺点, 提出一种新颖的采用Gabor多方向特征融合与分块直方图统计相结合的方法来提取表情特征. 为了提取局部方向信息并降低特征维数, 首先采用Gabor滤波器提取人脸表情图像的多尺度和多方向特征, 然后按照两个融合规则将相同尺度不同方向的特征融合到一起. 为了能够有效地表征图像全局特征, 将融合图像进一步划分为若干矩形不重叠且大小相等的子块, 分别计算每个子块区域内融合特征的直方图分布, 将其联合起来实现图像表征. 实验结果表明, 这种方法无论在计算量上还是识别性能上都比传统的Gabor滤波器组更具有优势. 该方法的创新处在于提出了两个Gabor多方向特征融合规则, 应用在JAFFE表情库上最高平均识别率达到98.24%, 表明其适用于人脸表情图像的分析.     

Gabor特征融合的嵌入式人脸识别系统的研究

在嵌入式人脸识别系统中,由于多尺度Gabor抽取特征的维数和数据量过大,不适合在ARM板上实现,提出了多尺度Gabor特征加权融合的方法,很好地解决了图像维数和数据量过大的难点。加权融合过程包括多尺度Gabor特征的提取、特征权值的计算和加权融合过程。同时使用了类Haar特征提取人脸、2DPCA对人脸图像进行降维。基于EELiod 270嵌入式开发平台实现了一个嵌入式系统,结合典型图片库和实际图片进行了人脸识别测试,实践结果表明,系统在保证一定的识别率的同时,大幅度降低了运行时间,实时识别效果良好。     

2维双树复小波不确定度加权融合的人脸识别

在人脸识别中,传统小波、Gabor小波不能很好地表征人脸特征。提出2维双树复小波多频带不确定度加权融合的人脸识别算法,使用了人脸2维双树复小波多频带特征,计算多频带不确定度及其权值并结合多频带特征进行加权融合,能很好得到人脸的特征。该加权融合算法首先计算人脸2维双树复小波多个频带特征图,然后计算多个频带滤波不确定度权值,最后进行加权融合。同时使用了2维主成分分析(2DPCA)方法对特征向量进行子空间投影,应用欧氏距离作为相似测度实现分类识别。使用英国剑桥Olivetti实验室(ORL)图像库进行了测试,实验结果表明,提出的方法相对于使用2DPCA、Wavelet和Gabor小波的特征提取方法,取得了更好的识别效果。     

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。     

基于Gabor小波和稀疏表示的人脸表情识别

通过分析Gabor小波和稀疏表示的生物学背景和数学特性,提出一种基于Gabor小波和稀疏表示的人脸表情识别方法。采用Gabor小波变换对表情图像进行特征提取,建立训练样本Gabor特征的超完备字典,通过稀疏表示模型优化人脸表情图像的特征向量,利用融合识别方法进行多分类器融合识别分类。实验结果表明,该方法能够有效提取表情图像的特征信息,提高表情识别率。     

A local experts organization model with application to face emotion recognition

This paper presents a novel approach for recognizing human facial emotion in order to further detect human suspicious behaviors. Instead of relying on relative poor representation of facial features in a flat vector form, the approach utilizes a format of tree structures with Gabor feature representations to present a facial emotional state. The novel local experts organization (LEO) model is proposed for the processing of this tree structure representation. The motivation for the LEO model is to deal with the inconsistent length of features in case there are some features failed to be detected. The proposed LEO model is inspired by the natural hierarchical model presented in natural organization, where workers (local experts) reports to their supervisor (fusion classifier), whom in turn reports to upper management (global fusion classifier). Moreover, an Asian emotion database is created. The database contains high-resolution images of 153 Asian subjects in six basic pseudo-emotions (excluding neutral expression) in three different poses for evaluating our proposed system. Empirical studies were conducted to benchmark our approach with other well-known classifiers applying to the system, and the results showed that our approach is the most robust, and less affected by noise from feature locators for the face emotion recognition system.     

基于全局与局部特征融合的人脸识别方法

针对现有预处理算法存在的缺陷及单一人脸特征在识别中的局限性,本文在基于双眼独立动态阈值的人脸预处理方法的基础上,研究全局特征PCA、2DPCA与局部特征LBP、Gabor,分析对比这几种特征的识别效果及适用情况;根据对这几种特征的研究分析,采用特征融合的方式对PCA和LBP特征进行融合;实验结果验证了在ORL库和ESSEX库上采用决策级融合的识别率优于特征级融合及单一特征的识别率。      

基于Gabor滤波器和BP神经网络的人脸皮肤皱纹区域自动识别

由于色斑和毛孔等强噪声的干扰,人脸皱纹识别特别是对面部细纹理的识别受到了严重影响。针对上述问题提出了一种基于Gabor滤波器和BP神经网络相结合的人脸皱纹识别算法。通过训练好的BP神经网络人脸皮肤图像首先识别是否存在皱纹,再分别自动标注存在皱纹的区域。本算法首先基于不同年龄的多幅人脸照片创建皱纹样本库,采用样本库训练神经BP网络。其次分别选取含皱纹和不含皱纹的图片,然后用Gabor滤波器组计算出图片的频谱特征,将它们作为训练样本,训练得到用于识别的BP神经网络。大量测试结果表明,本算法能够消除或减少色斑、毛孔等噪声的干扰,对有皱纹区域和无皱纹区域的识别率可达到85%以上。     

基于环形对称Gabor变换和2DPCA的人脸识别算法

与传统Gabor小波变换相比,环形对称Gabor变换（CSGT）具有信息冗余度低和严格的旋转不变性的优点。提出了一种基于环形对称Gabor变换与2DPCA的人脸识别新算法,首先将所有人脸图像都变换到环形对称Gabor变换域,然后按照两种融合方案将不同尺度的特征融合到一起,最后采用2DPCA方法进行特征提取和分类。在ORL人脸数据库上进行仿真实验并与传统的2DPCA、GT+2DPCA等方法做了对比,实验结果表明提出的算法不但取得了更好的识别效果,而且提高了识别速度。     

联合Gabor误差字典和低秩表示的人脸识别算法

针对人脸图片的遮挡、伪装、光照及表情变化等问题,根据Gabor特征对遮挡、伪装、光照及表情变化有着更强的鲁棒性的特点,提出了联合Gabor误差字典和低秩表示的人脸识别算法(GDLRR)。首先对训练样本和测试样本分别进行Gabor特征提取,并将这些特征组成待测试的特征字典;然后将一个单位阵进行Gabor特征提取并训练成一个更紧凑的Gabor误差字典;最后联合Gabor误差字典和训练特征字典对测试特征字典进行低秩表示后进行分类识别。各类实验表明,提出的改进算法对人脸识别的各类问题都有着更强的鲁棒性和更高的识别准确率。