基于多尺度训练库与多特征融合的人脸识别

针对光照差异、表情变化、遮挡等因素造成人脸识别率低的问题,提出一种基于多尺度训练库和加权特征的鲁棒性人脸识别算法。首先根据不同大小的图片具有不同信息量的特点定义并建立多尺度训练库,然后采用RPCA方法对人脸图像进行分解,之后进行HMLBP特征和Eigenface特征提取,最后引入一个权重因子将两种特征进行加权融合,并采用基于稀疏表达的方法对人脸图像进行识别。实验结果表明,相比其他人脸识别算法,本文提出的算法对标准人脸库保持较高识别率,最高可达99%,同时对遮挡人脸库也具有较好的识别效果,鲁棒性较高。     

样本扩充的稀疏表示单样本人脸识别

人脸识别中,表情、光照与遮挡变化引起的同类间的类内差异特征可在不同类间共享,为此,从已知样本数充足的样本库中可提取类内差异特征,从而达到扩充单样本训练库的目的。欠样本条件下扩展的稀疏表示人脸识别算法（Extended SRC,ESRC）利用类内图像相减,得到一个扩充的训练样本库,在一定程度上提高了单样本人脸识别率。但是,其扩充样本库的方法过于简单,样本库包含的特征信息有限。针对这点,本文引入联合稀疏模型（Jointly Sparse Model,JSM）提取类内差异特征,该模型将一连串相关联的信号表示成共同特征与差异特征之和,用该模型对样本数充足的人脸图像进行特征提取,把得到的类内差异特征与单样本一起作为稀疏表示识别算法的训练样本。基于AR人脸数据库的实验结果表明,该算法取得了较高的识别率,为单样本人脸识别问题提供了一个有效的解决途径。      

考虑光照鲁棒性的超分辨率人脸识别系统设计

为保障不同光照下低分辨率人脸的超分辨率识别精度与效率,设计了考虑光照鲁棒性的超分辨率人脸识别系统。通过包含DSP单元与ARM单元的控制器模块,驱动人脸视频采集模块。采集不同复杂光照的人脸视频信息并解析成视频帧后,预估视频帧序列的位移情况,恢复视频帧序列的超分辨率,融合超分辨率视频帧构成人脸图像样本。利用人脸特征提取模块补偿全部人脸图像样本复杂光照,并提取其LBP特征构成人脸库。通过人脸识别模块匹配人脸图像的LBP特征与人脸库,识别出超分辨率人脸图像。结果表明,该系统的光照鲁棒性人脸图像采集与人脸图像LBP特征提取两部分的实现效果均较好。可有效识别出背光、强光及弱光下的超分辨率人脸,识别效率较高,识别成功率能够达到96.7%,为光照鲁棒性人脸识别提供保障。     

二代证人脸识别的多姿态虚拟样本生成方法

使用第二代身份证照片作为训练样本进行人脸识别属于典型的单样本问题,由于没有充分数量的训练样本,会造成常规的人脸识别算法识别率低下。甚至无效的问题。为此采用虚拟样本生成方法,并针对遇到姿态变化较复杂的人脸时,识别率不高的问题,提出了一种新的多姿态的虚拟样本生成方法,通过模拟人脸侧向旋转、俯仰和立体旋转等增加有效的训练样本。再使用鲁棒性较好的HMM进行人脸识别。在自建的身份证人脸库上进行测试,实验结果显示．该方法在一定程度上减弱了人脸姿态的变化对识别率的影响,并取得了较好的识别效果。     

基于低秩特征脸与协同表示的人脸识别算法

在人脸识别中,人脸图像往往受到表情、光照、遮挡、姿态变化的影响,对此本文提出一种基于低秩特征脸与协同表示的人脸识别算法。该算法先用低秩矩阵恢复算法分解出训练样本图像的误差图像,再分别对训练样本与误差图像提取特征构造特征字典,计算测试样本图像特征字典下的协同表示系数,最后通过重构误差进行分类。通过AR和ORL人脸库进行实验,结果表明,本文提出的人脸识别算法的识别率、识别速率得到有效提高。     

基于稀疏表示的人脸识别鲁棒性研究

针对人脸识别算法对光照变化敏感的问题,提出一种基于光照鲁棒稀疏表示的人脸识别方法。该方法对图像作小波变换,得到光照归一化图像,通过对光照归一化后人脸图像作稀疏变换,稀疏表示分类得出测试识别结果。本文方法在Yale B人脸库上仿真实验,识别率较高,对光照、表情、遮挡具有一定的鲁棒性。     

基于体绘制思维的人脸识别算法优化研究

传统的人脸识别算法主要解决二维正面图像识别,如果人体姿态发生明显变化,或外界环境发生显著变化,则算法性能大大降低,无法获取准确的识别结果。体绘制算法针对三维数据场进行绘制,绘制的图像能够描述人脸的内部细节,可提高人脸识别精度。因此,提出一种基于体绘制思维的人脸识别算法,依据聚类思想对二维人脸库进行聚类,在各分类的基础上,构建人脸相似模型。通过错切变形体制算法,构建人脸体数据,实现人脸体数据坐标系统的转换以及人脸三维图像的合成,从人脸三维图像中采集人脸特征,利用相似性模型对人脸关键特征同数据库已有的特征进行匹配分析,完成人脸身份识别。实验结果说明,所提算法对于不同表情和不同光照条件下的人脸图像,都具有较高的识别率和鲁棒性。     

基于面部几何特征点提取的人脸识别方法

文中介绍了一种通过提取特征点信息进行人脸识别的方法。在利用形态交离变换确定眼球位置的基础上,根据区域点投影曲线检测特征点,然后构造尺寸、位移、旋转不变的特征向量,并与样本库中的人脸特征向量相比计算其相似度,依据相似的程度完成识别。实践证明该方法对人脸正面图具有准确的识别率,并具有强抗干扰能力。     

基于单演主方向中心对称局部二值模式的单样本人脸识别

本文针对单样本情况下传统人脸识别方法在姿态、表情和光照等变化下识别效果不佳的问题,提出一种基于单演主方向中心对称局部二值模式的单样本人脸识别模式的单样本人脸识别算法.首先用多尺度的单演滤波器提取人脸图像单演局部幅值和局部方向信息,并求取主方向,生成主方向模式图;然后用CS-LBP算子进行编码,得到特征;最后对不同单演尺度空间中的特征分块统计特征直方图并运用直方图相交进行分类识别.在AR、Extend Yale B人脸数据库的实验结果表明,该算法简单有效,对光照、表情、部分遮挡变化具有较好的鲁棒性.     

基于离散余弦变换和主成分分析的光照条件人脸识别

在光照变化条件下,人脸识别的正确率急剧下降,为了解决该难题,提出了一种离散余弦变换和主成分分析相融合的光照变化条件人脸识别方法.首先对人脸图像进行分块,并采用离散余弦变换对每一个子块提取DCT系数,然后采用主成分分析提取人脸特征,并采用深度学习算法建立人脸识别的分类器,最后采用ORL和Yale B人脸库进行仿真实验,测试其有效性和优越性.实验结果表明,相比其它光照人脸识别方法,本文方法提高了光照人脸图像的识别率,消除了光照变化的不利影响,具有较强的鲁棒性.     

基于傅里叶梅林变换的SURF算法

针对加速鲁棒性特征算法,在没有后续去误匹配等处理的情况下,对存在较大旋转角度的两幅待匹配图像,匹配精度较低的问题,提出了一种基于傅里叶梅林变换的SURF算法。该算法通过对待匹配图像和参考图像实施傅里叶变换和梅林变换,利用能量谱求出两幅图像发生的旋转角度,并利用SURF算法找出图像间发生的平移和尺度变化,实现了图像间的匹配。实验结果表明,该算法可有效地实现图像间存在较大旋转角度时的几何匹配,且相比已有的SIFT和SURF算法,具有更好的匹配效果。     

基于最大Gabor相似度的多光谱人脸识别系统

以精准识别不同特征维数以及噪声情况下的多光谱人脸为目标,设计基于最大Gabor相似度的多光谱人脸识别系统.原始可见光光谱图像以及热红外光谱图像分别输入系统的可见光光谱图像处理模块以及热红外光谱图像处理模块,图像处理模块分别提取原始可见光光谱图像以及热红外光谱图像特征并建立特征集,多光谱图像融合模块基于特征集内特征利用双...     

一种有效的序列图像自动拼接方法

提出了一种基于相位相关法和加速鲁棒特性（SURF：Speeded-Up Robust Features）特征点匹配相结合的序列图像自动拼接算法。首先,利用相位相关法计算归一化相位相关度,通过最大相关度求交进行序列图像的自动排序,并计算得到平移参数;在平移参数指导下,粗估测特征检测感兴趣区域（ROI：Region of ...     

An efficient ear recognition technique invariant to illumination and pose

This paper presents an efficient ear recognition technique which derives benefits from the local features of the ear and attempt to handle the problems due to pose, poor contrast, change in illumination and lack of registration. It uses (1) three image enhancement techniques in parallel to neutralize the effect of poor contrast, noise and illumination, (2) a local feature extraction technique (SURF) on enhanced images to minimize the effect of pose variations and poor image registration. SURF feature extraction is carried out on enhanced images to obtain three sets of local features, one for each enhanced image. Three nearest neighbor classifiers are trained on these three sets of features. Matching scores generated by all three classifiers are fused for final decision. The technique has been evaluated on two public databases, namely IIT Kanpur ear database and University of Notre Dame ear database (Collections E). Experimental results confirm that the use of proposed fusion significantly improves the recognition accuracy.     

基于色彩和纹理特征融合的模糊人脸识别方法

基于纹理特征的方法被广泛应用于人脸识别。然而纹理特征依赖于图像的高频细节信息,当图像出现模糊时,单纯利用纹理特征的识别方法的识别精度会急剧下降。为了克服纹理特征的在模糊人脸识别中的不足,提出了一种基于色彩特征和纹理特征融合的识别方法。首先参照人类的对立色感知机制提取人脸的色彩特征;然后,将该色彩特征和纹理特征分别用于识别分类;最后,将二者的识别相似度进行融合,得到最终的识别结果。该色彩特征描述了图像的低频信息,其对图像模糊不敏感,并且与描述图像高频信息的纹理特征具有良好的互补性。在FERET 和AR 人脸库上的实验表明,融合色彩特征和纹理特征有效地提高了模糊人脸的识别精度。     

图像镜像复制粘贴篡改检测中的FI-SURF算法

针对数字图像版权中的复制粘贴篡改问题,提出FI-SURF (flip invariant SURF)算法。研究了当图像经过镜像翻转后SURF (speeded-up robust features)特征描述符的排列变化关系。提取SURF特征点后,将其特征描述符重新排序,即使复制粘贴区域经过镜像翻转,对应的特征点依然可以进行匹配。实验证明,FI-SURF算法在保留SURF算法运算速度快、顽健性强等优点的前提下,可有效检测出经过镜像翻转的复制粘贴区域,计算出复制粘贴区域的轮廓。     

基于流形学习的遮挡条件下表情识别方法

提出了一种识别遮挡图像表情的方法。先用主元分析(PCA,principal component analysis)算法对遮挡图像重建;然后根据正态分布理论检测出遮挡区域,并根据图像的部分相似性,将遮挡图像嵌入到流形空间中;最后用支持向量机(SVM,support vector machine)实现表情分类。本方法较好地消除了遮挡区检测误差对表情识别的影响,对遮挡图像的表情识别具有良好的鲁棒性。通过Cohn-Kanade和JAFFE人脸库上的表情识别实验,验证了本方法有较强的鲁棒性、较高的识别率和较高的运行效率。     

应用于人脸识别的监督局部邻域保持嵌入算法

提出了一种应用于人脸识别的监督线性维数约简 算法。首先引入图像距离度量方法以确定人脸数据 之间的相似程度,之后将训练样本的类标先验信息融入到邻域保持嵌入(NPE,neighborhood preserving embedding)算法的目标函 数中,使得降维后的嵌入空间的投影数据呈多流形分布,不仅最优保持了样本空间的局部几 何结构,同时各类样本 投影的类内散度最小化,类间散度最大化,增大了各类数据分布之间的间隔,提高了嵌入空 间的辨别能力。在Extended Yale B和CMU PIE两个开放人脸数据库上进行了识别实验,结果表明,本文算法取得了很好 的识别效果。     

Multi-manifold metric learning for face recognition based on image sets

In this paper, we propose a new multi-manifold metric learning (MMML) method for the task of face recognition based on image sets. Different from most existing metric learning algorithms that learn the distance metric for measuring single images, our method aims to learn distance metrics to measure the similarity between manifold pairs. In our method, each image set is modeled as a manifold and then multiple distance metrics among different manifolds are learned. With these distance metrics, the intra-class manifold variations are minimized and inter-class manifold variations are maximized simultaneously. For each person, we learn a distance metric by using such a criterion that all the learned distance metrics are person-specific and thus more discriminative. Our method is extensively evaluated on three widely studied face databases, i.e., Honda/UCSD database, CMU MoBo database and YouTube Celebrities database, and compared to the state-of-the-arts. Experimental results are presented to show the effectiveness of the proposed method.     

采用新型纹理特征的2DLDA人脸识别算法

针对现有基于纹理特征的人脸识别算法中纹理特征维数偏大且对噪声较敏感等不足,提出了用于描述人脸图像大尺度局部特征的中心四点二元模式（Center Quad Binary Pattern, C-QBP）和用于描述图像小尺度局部特征的简化四点二元模式（Simplified Quad Binary Pattern, S-QBP）两种互补的新型纹理特征。在此基础上,实现基于新型纹理特征的2DLDA人脸识别算法。首先对人脸图像进行多级分割,再对所产生的图像块提取C-QBP和S-QBP纹理特征,构建纹理特征矩阵。最后,采用2DLDA子空间学习算法实现基于新型纹理特征的人脸识别。实验结果表明,本文所提出的人脸识别算法的识别率明显高于其他基于纹理特征和子空间学习的人脸识别算法。当每一类训练样本数统一设置为5,特征维数为48×4时,在ORL人脸库上,本文所提出的人脸识别算法的识别率达98.68%;在YALE人脸库上,特征维数为48×36时,识别率达99.42%;在FERET人脸库上,特征维数为48×26时,识别率为91.73%。