融合2D-PCA及稀疏表示的掌纹识别方法

提出一种基于稀疏表示的掌纹识别方法,该方法借鉴二维主成分分析(PCA)良好的数据压缩属性和较快的特征提取速度,生成掌纹特征图像.二维PCA不仅克服了一维PCA数据维数过大不易计算的缺点,而且保留了原始图像的数据结构,提取的特征能更好的代表原始图像.为了便于稀疏表达,对提取的掌纹特征图像利用一维主成分分析进行二次特征提取,得到训练样本.虽然此处使用了一维PCA,但是由于这是二次特征提取,提取的特征还是保留了原始图像的数据结构,相比单纯的一维PCA,提高了识别率.利用训练样本构造出冗余字典,并采用稀疏表示理论将测试样本表示为字典原子的线性组合,然后根据表示系数的稀疏性与稀疏集中度实现分类识别.由于该方法利用了表达系数的稀疏性,因此减小了算法的时间和空间复杂度.实验表明,针对香港理工大学的MSpalmprints Database,本文方法的识别率较传统方法有明显提高.     

应用一种多核稀疏表示模型实现掌纹分类

与稀疏表示(SR)模型相比,基于单个核函数的SR(KSR)模型可以有效减少数据维数、降低学习模型的计算复杂度并提高特征分类精度;但这种模型对核函数及其参数的选择通常不能包含恰当的、完整的分类信息。为了满足更高的特征分类精度需求,提出了一种基于多个核函数的SR(M-KSR)模型及其快速稀疏优化方法,并将其应用于掌纹图像的分类。测试结果证明了基于M-KSR模型的掌纹分类方法的有效性和实用性。     

基于局部纹理特征的三维掌纹识别研究

近年来,自动掌纹识别方法的研究吸引了越来越多的关注,已有的工作主要集中于二维掌纹识别。然而,二维掌纹图像存在着易伪造、抗噪能力差的缺陷,实际应用中会带来潜在的安全隐患。因此,三维掌纹识别被视为一种可行的解决方案来进一步提高识别的性能。基于局部纹理特征,本文提出一种有效的三维掌纹识别方法。该方法首先利用形状指数来描述三维掌纹的局部几何特征,接着提取形状指数图像的局部三值模式以及Gabor小波特征,最后在匹配分数层次上对这两种互补的局部纹理特征进行融合,随后的实验证明了融合特征较单独特征要好。在香港理工三维掌纹数据库上的实验结果表明,本文方法在识别率上要优于目前流行的其它三维掌纹识别方法,从而验证了本文方法的有效性。     

基于稀疏表示的车牌图像超分辨率算法研究

介绍一种应用于车牌图像的稀疏表示超分辨率算法,依据稀疏表示理论,自然图像在合适的过完备字典下总存在稀疏的表示,为输入的低分辨率图像寻找一个稀疏表示,用稀疏系数来生成高分辨率输出图像。通过对低分辨率和高分辨率图像补丁的联合训练生成字典,该字典提供低分辨率图像补丁的稀疏表示,用来生成高分辨率图像补丁。     

基于独立成分分析的掌纹识别

本文研究了独立成分分析(ICA)两种不同的结构ICA I和ICAII在掌纹识别中的应用.为了提高识别准确性和可靠性,该方法首先对掌纹图像进行预处理,提取掌纹感兴趣(ROI)区域进行特征提取和匹配.为了减少计算量,运用ICA算法之前,先采用主成分分析(PCA)算法去除掌纹图像的二阶统计特征相关性,其余的高阶统计特征由ICA分离.对于PolyU掌纹图像库,基于ICA模型的预测误差平方和(SPE)小于PCA,而且重构的原始图像优于PCA.为了比较两种算法识别性能,本丈分别用PCA、ICA I、ICAII提取特征掌纹子空间,然后将待识别图像投影到低维子空间上,最后用余弦距离进行掌纹匹配.实验结果表明,ICA算法两种结构的识别率均高于PCA,ICAII在性能上优于ICA I.     

基于独立成分分析的掌纹识别

本文研究了独立成分分析（ICA）两种不同的结构ICAⅠ和ICAⅡ在掌纹识别中的应用。为了提高识别准确性和可靠性,该方法首先对掌纹图像进行预处理,提取掌纹感兴趣（ROI）区域进行特征提取和匹配。为了减少计算量,运用ICA算法之前．先采用主成分分析（PCA）算法去除掌纹图像的二阶统计特征相关性,其余的高阶统计特征由ICA分离。对于PolyU掌纹图像库,基于ICA模型的预测误差平方和（SPE）小于PCA,而且重构的原始图像优于PCA。为了比较两种算法识别性能,本文分别用PCA、ICAⅠ、ICAⅡ提取特征掌纹子空间,然后将待识别图像投影到低维子空间上,最后用余弦距离进行掌纹匹配。实验结果表明,ICA算法两种结构的识别率均高于PCA,ICAⅡ在性能上优于ICAⅠ。     

基于可分离字典的稀疏和低秩表示图像去噪

目的 为了有效去除图像中的椒盐噪声,提高图像质量。方法 文中将可分离字典和低秩表示结合,提出基于可分离字典的稀疏和低秩表示算法(SLRR–SD)。首先,使用可分离字典代替传统的过完备字典可分离字典可以对二维图像直接表示。其次,使用Frobenius范数对分离字典进行约束以挖掘字典内部的低秩性。此外,为了挖掘图像内部的稀疏结构,对表示系数使用稀疏约束进一步提升表示的有效性。结果 提出的算法在噪声强度为5%、10%、20%和30%下,PSNR/FSIM的平均值分别为32.736/0.975、29.769/0.957、29.295/0.951和26.768/0.921。结论 文中算法保留了相邻列之间的相关性,并且可分离字典优化过程也降低了计算负担。实验结果表明,该算法在保留原图像信息的同时能更好地完成去噪任务。     

富士通发布带掌纹识别的笔记本

据国外媒体报道，富士通近日发布了新款笔记本LIFEBOOKE741／C，该笔记本配有一块富士通自己研发的世界上最小的非接触式掌纹识别传感器，消费者可在购买时自由定制。富士通表示，该掌纹识别传感器具有高速图像捕捉功能，可以保证每秒20帧的连续拍摄，识别时能自动选出最佳图像进行验证，大大增强笔记本的安全性。该传感器尺寸规格为29．Omm×11．2mm×29mm，仅相当于过去产品的一半厚度。     

稀疏表示图像超分辨率重建的自适应方法

提出了一种参数自适应的图像超分辨率重建方法.在基于稀疏表示的图像超分辨率重建的经典算法模型框架下,正则化参数可以根据每个图像补丁本身情况自适应地确定,从而克服了人为选择参数且所有补丁参数需一致的缺点,因此使图像重建效果得到提升.实验结果表明,我们所提方法在不同尺寸扩大因子和噪声环境下都优于人工确定参数的情形,三种评价指标均表明所提方法是有效的.     

基于稀疏表示的电力系统谐波信号频率分析

谐波污染对电力系统和电力设备产生严重的危害和影响,当电力信号中存在强大的噪声成分时,传统的快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)无法准确提取出谐波成分。该文在信号稀疏表示理论的基础上,提出基于稀疏表示的电力系统谐波信号频率分析方法,并设计出谐波频率分析快速算法。通过Matlab仿真,结果表明该方法能准确提取谐波成分的频率,具有较强的抗噪能力。     

一种快速的基于稀疏表示的人脸识别算法

基于稀疏表示的人脸识别算法（SRC）识别率相当高,但是当使用l1范数求最优的稀疏表示时,大大增加了算法的计算复杂度,矩阵随着维度的增加,计算时间呈几何级别上升,该文提出利用拉格朗日算法求解矩阵的逆的推导思路,用一种简化的伪逆求解方法来代替l1范数的计算,可将运算量较高的矩阵求逆运算转变为轻量级向量矩阵运算,基于AR人脸库的实验证明,维度高的时候识别率高达97%,同时,计算复杂度和开销比SRC算法大幅度降低95%。     

Gabor特征结合Metaface学习的扩展稀疏表示人脸识别

为了克服人脸识别中存在的遮挡等闭塞问题,本文提出了Gabor特征结合Metaface学习的扩展稀疏表示人脸识别算法(GMFL)。考虑到Gabor局部特征对光照、表情和姿态等变化的鲁棒性,该算法首先提取图像的Gabor特征集;然后对Gabor特征集进行Metaface字典学习得到具有更强稀疏表示能力的新字典,同时引入Gabor闭塞字典来编码表示图像中的闭塞部分,并与新字典联合构造一组过完备字典基;最后利用过完备字典基求解稀疏系数重构样本,根据样本与重构样本之间的残差最小原则对人脸图像进行分类识别。在AR人脸库和FERET数据库上的实验结果验证了本文算法的可行性和有效性。     

Shearlet多方向自适应加权融合的稀疏表征人脸识别

针对传统稀疏表征分类器只有在训练样本足够多时才会对特征变化不敏感的缺点,提出一种Shearlet多方向自适应加权融合的稀疏表征人脸识别算法。为了提取局部方向信息并降低特征维数,首先利用Shearlet变换对图像进行多尺度、多方向分解,获得子带系数矩阵,然后根据子带系数矩阵方差的大小对同一尺度的方向子图按主方向排序,利用子带系数矩阵的能量和均值特征对排序后的人脸子图进行加权融合,最后为了使得表征系数矢量具有更为显著的稀疏性,进一步利用融合特征构造字典。在ORL、FERET和YALE人脸库中做了多组实验,结果表明,该方法能增强对外界环境变化的鲁棒性,同时可以提高人脸的识别率。     

多尺度加权LBP的人脸识别

针对传统局部二值模型(LBP)算子容易受到周围噪声点的干扰的缺点,提出了首先对图像进行Gauss滤波预处理,去除图像中的干扰噪声。针对传统LBP算子无法提取出非局部特征信息,提出一种新的基于多尺度加权的改进LBP(MWLBP)算子。MWLBP算子以不同大小的方型邻域为研究对象,将不同大小区域的LBP直方图进行加权求和。MWLBP比传统LBP算子提取的特征范围更大,在提取了局部特征的同时,保留了一定的非局部特征。相对于Gabor和其它特征提取方法,MWLBP算子在保留了多尺度特征的同时,能控制计算量大小。在ORL和Yale人脸数据库上的实验表明,Gauss滤波预处理确实能去除图像中的干扰噪声,提高识别准确率;MWLBP算子比传统的LBP算子、Gabor和其它特征提取方法减少了计算量,加快了分类器训练和人脸识别的速度,提高了准确率。     

均匀B样条曲线曲面的小波表示

小波基为曲线曲面带来了更为灵活的表达方式,均匀B样条曲线曲面在经过小波分解以后所得到的小波在定义域边界与内部可以采用统一的表达式,在进行小波重构时仅需作乘法运算,计算效率高。本文试图从几何概念出发由浅入深地论述基于小波的均匀三次B样条曲线曲面多分辨表示的原理及其实现。     

基于自相似性与稀疏表示的超分辨率算法

目的为了解决当前稀疏表示的超分辨率算法效果依赖参与训练的数据的问题,结合图像的自相似性,提出一种基于自相似性与稀疏表示相结合的超分辨率算法。方法算法利用图像的多维自相似性,构建多维图像金字塔,采用改进的相似块搜索策略,得到对应的高低分辨率图像块作为训练样本,然后对样本进行字典训练,最后根据稀疏表示得到超分辨率图像。结果实验结果显示,文中算法在峰值信噪比(PSNR)和结构相似度(SSIM)上优于其他算法,对于实验图像而言,PSNR平均提升了0.5 dB。结论提出的超分辨率算法未引入外部数据库,具有较好的效果,能够用于超分辨率重建。