梯度估计在眼睛特征提取中的应用

眼睛特征的提取在表情分析、人脸合成和人脸识别等应用中起着非常重要的作用.目前广泛使用的眼睛特征提取算法是基于模板匹配的算法和基于特征点的算法.然而基于模板匹配的算法通常需要进行多个参数的选择,而且匹配过程非常耗时;特征点的算法则存在准确度较低的问题.针对以上问题提出了一种基于梯度信息提取虹膜中心、虹膜外轮廓和眼睛角点等眼睛特征的算法,算法用改进霍夫变换提取虹膜中心和外轮廓.在获得虹膜中心点后,参照中心位置选择眼睛角点候选区域并对其梯度进行分析.依据角点附近梯度分布与其它区域梯度分布不同的性质定位角点.仿真结果表明提出的算法能有效的提取眼睛特征,在测试数据上得到了比其它算法更高的准确率和更快的速度.     

基于投影归一化的字符特征提取方法

提出了一种基于投影归一化的字符特征提取方法,该方法首先对字符图像进行横向扫描和纵向扫描生成行投影向量和列投影向量,然后通过对行投影向量和列投影向量进行维数和密度的归一化处理生成双投影归一化向量作为特征向量。聚类和识别实验表明双投影归一化向量不仅计算简单,而且对同种字体不同字号的英文字符识别可达到较好的结果。     

基于积分投影和差分投影的人眼定位

人脸识别是生物特征识别的重要组成部分,而人眼是人脸最突出的特征之一,眼睛定位成为人脸识别的关键环节。积分投影法是一种常用的人眼定位方法,但直接采用此方法进行人眼定位时,由于眉毛与眼睛距离较近,容易将眉毛的水平位置错误地判定为眼睛的水平位置,降低眼睛定位的准确率。所以,在人脸区域粗定位后,计算眼睛区域的水平积分投影时,增加了其在水平方向灰度变化频繁的特征,即差分投影法,最后将积分投影法与差分投影法相结合来实现人眼定位。该方法在ORL人脸库上经过测试,取得了约90.5%的定位准确率。实验结果表明,该方法可以更准确地定位人眼。     

基于梯度向量流的医学图像自动分割

提出了一种基于梯度向量流的自动图像分割算法，该算法首先将梯度向量流场转化为一个标量场，该标量场能够显著简化种子点选取和区域增长的步骤。在得到图像的初始分割后，再使用基于区域邻接图的算法来将相似区域合并得到最终分割结果。试验结果表明，该算法能够有效地解决医学图像中多目标区域的自动分割问题。     

基于人体轮廓中线投影的步态特征提取

提出了一种新颖且简单有效的步态特征提取方法。用背景差方法得到运动人体的轮廓，对提取出来的轮廓沿中线进行投影，将二维的数据压缩为一维的中线向量。用PCA和SVM相结合的方法对其进行了验证，结果证明了该特征提取方法的有效性及良好的识别效果。     

基于灰度差投影的快速人脸定位和特征提取

人脸识别是近年来热门而且发展很迅速的一个研究课题。人脸定位作为人脸识别的第一步，更加显得重要。本文比较了现有的各种投影定位方法，给出了各方法的实验结果。在此基础上，提出了一种新的定位方法，并用于人脸左右边界的定位和鼻子的定位。实验结果表明，这种方法不仅速度非常快，而且定位准确率要远远高于现有方法。     

改进的梯度向量流模型及其应用

基于梯度向量流(GVF-Gradient Vector Flow)外力场的活动轮廓线模型的不足之处在于Snake曲线在窄带凹边界处收敛效果不好.通过在能量泛函的变分方程中引入两个以图像梯度为变量的函数来解决这个问题.改进的模型继承了GVF活动轮廓线模型的全部特性,同时提高了其在窄带凹边界处的收敛性,并加快了初始Snake曲线的收敛速度.多个算例说明了本文方法的有效性.     

基于向量投影的支撑向量预选取

支撑向量机是近年来新兴的模式识别方法,在解决小样本、非线性及高维模式识别问题中表现出了突出的优点．但在支撑向量机中,支撑向量的选取相当困难,这也成为限制其应用的瓶颈问题．该文对支撑向量机的机理经过认真分析,研究其支撑向量的分布特性,在不影响分类性能的前提下,提出了基于向量投影的支撑向量预选取法,从训练样本中预先选择具有一定特征的边界向量来代替训练样本进行训练,这样就减少了训练样本,大大加快了支撑向量机的训练速度。     

基于梯度投影的图像盲复原算法

为了利用多帧退化图像信息快速恢复出高质量的图像,提出了一种新的递归梯度投影多帧图像盲复原算法。该算法充分利用多帧图像的先验信息,首先给出一种能够有效抑制噪声放大的新的代价函数,然后通过梯度投影算法对新的代价函数进行最小化以推导出迭代公式,最后通过频率域多次递归迭代运算对退化图像进行复原。模拟实验结果证明该算法运算快速,对于不同高斯噪声级别和不同PSF衰退的图像,均能够清晰地恢复出图像细节特征、同时也能够准确地恢复出衰退PSF。     

基于梯度投影法的电子稳像算法

灰度投影法在灰度值单一、对比度差的图像序列中的运动估计不精准,易造成误差。针对该问题,提出一种基于梯度投影法的电子稳像算法。该算法根据梯度帧内变化剧烈、帧间变化稳定、梯度投影曲线变化明显等特点,利用图像的梯度分布情况进行运动估计。实验结果表明,该算法可提高微光图像序列的帧间运动估计精度。     

一种基于正交投影的特征抽取方法

本文结合Fisher鉴别准则给出了一组正交投影矢量，并引入了一种度量投影矢量相关性的简捷方法，与经典的Foley-Sammon鉴别分别法相比，所提出的正交投影法具有较强的消除样本特征之间相关性的能力和良好的鉴别能力，最后，在CENPARMI手写体阿拉伯数字库的试验结果证实了该特征抽取方法明显优于Foley-Sammon鉴别分析法。     

基于共轭梯度的B样条主动轮廓边缘提取

边缘提取是图像识别的基础,为了进一步提高搜索效率和克服主动轮廓模型对初始位置敏感的问题,提出了一种基于共轭梯度的B样条主动轮廓变形边缘提取方法。该方法首先通过人工交互的方式,在目标边缘附近给定一条形状和位置尽量和图像边缘一致的B样条曲线;然后对变形曲线B样条的控制节点进行进化,以取代传统方法中对变形曲线上每一个像素点进行的进化,由于控制节点的数目远远小于曲线上像素点的数目,因而可以大大减少计算次数;最后在梯度矢量场中,对进化曲线附加一共轭梯度力,以加快变形曲线向目标边缘的收敛速度。实验表明,该方法不仅能应对深度凹陷问题,而且边缘提取效率有了较大的提高。     

基于梯度矢量流主动轮廓模型的等高线提取算法

为了提取彩色地形图上的等高线,首先把RGB颜色空间转换为HSV颜色空间,对彩色地形图进行分色,以获得棕色等高线的二值图像;然后利用数学形态学的方法对二值等高线图像滤波,消除等高线线体内的孔洞.利用梯度矢量流主动轮廓模型在等高线二值图像上直接提取未经细化的等高线,并结合等高线断裂区域的等高线流向场连接断裂的等高线.最后验证了文中算法的有效性.     

基于三阶帧差的运动特征选取方案

为解决行为识别中运动特征提取的问题,该文提出了一种基于三阶帧差的运动特征提取方案,用于提取运动特征中的变化大小、运动变化的一致性、运动方向的一致性等。实验证明,新方法速度快,准确度高。     

基于支持向量机的肿瘤形状特征分类

当两类中的样本数量差别较大时,支持向量机的分类能力将会下降。该文提出了一种支持向量机新算法——DFP-PSVM,将有约束条件的二次规划问题转换为无约束二次规划问题,并通过优化计算来实现。为了克服传统的蛇形算法不能收敛于边缘凹陷处以及初始化过于敏感的缺点,采用基于可变形模型的梯度矢量流方法,提取了乳腺X光片中的肿瘤区域,分析了3个基于边缘的价矩。将其他肿瘤形状特征作为DFP-PSVM分类算法的特征输入,进行恶性肿瘤和良性肿瘤的计算机辅助诊断。实验表明,在小样本、两类样本数量“严重不均衡”的情况下,该算法有着较强的分类能力。     

基于三阶帧差的运动特征选取方案

为解决行为识别中运动特征提取的问题,该文提出了一种基于三阶帧差的运动特征提取方案,用于提取运动特征中的变化大小、运动变化的一致性、运动方向的一致性等。实验证明,新方法速度快,准确度高。     

基于投影变换的声纳图像特征提取与识别

用投影变换的方法进行了成像声纳采集的水声图像特征提取与识别。阐述了Radon与扇束投影变换的特点与关系,并提出了一种基于图像边缘Radon变换的水声图像矩特征提取和识别方法。首先使用一种形态学边缘提取算子和细化算法提取二维图像中目标的轮廓,构造目标轮廓在 Radon变换空间的平移、比例和旋转矩不变量,并应用于三类水下物体的分类识别中,实验仿真结果表明该方法在运算速度上优于Hu’s不变矩和图像目标面Radon投影空间不变矩,具有很好的性能和较高的实用价值。