基于优选LBP与加权SVM的年龄估计*

针对人脸识别中由于年龄变化使识别率急剧下降的问题,提出了一种基于优选局域二值模式与加权支持向量机回归相结合的年龄估计方法。该方法首先对人脸图像进行分块,提取出各分块的LBP直方图;然后采用神经网络贡献分析法计算出各个特征的贡献值,筛选掉贡献较小的特征并对筛选后的特征赋予相应的权值;最后使用加权SVM回归训练得到年龄函数估算出目标图像的年龄。实验结果表明,该方法可以较为准确快速地对人脸图像进行年龄估计。     

基于局域二值模式与支持向量机的年龄估计

为了解决在人脸识别过程中由于年龄的变化而使人脸识别率急剧下降的问题,可在识别过程中加入快速、准确的年龄估计。提出了一种基于局域二值模式LBP（Local Binary Pattern）与支持向量机SVM（Support Vector Machine）回归相结合的年龄估计方法。对于人脸图像首先采用基于局部纹理特征的LBP算子进行人脸纹理特征提取;然后用基于整体特征的PCA方法对提取出来的纹理特征向量进行降维;最后使用SVM回归进行训练得到全局年龄函数,建立纹理特征向量与年龄之间的对应关系。实验结果表明,这种方法可以快速有效地对人脸图像进行年龄估计。     

基于LBP直方图的复杂光照下的人脸识别

提出一种具有较强光照鲁棒性的人脸识别方法。通过Gamma校正、高斯差分（DoG）滤波和对比度均衡化算法对图像进行光照预处理,降低光照敏感度;利用局部二值模式（LBP）算子提取局部纹理特征,将图像划分为若干个不重叠的子区域,提取每个子区域LBP直方图,形成人脸图像特征,用主成分分析（PCA）进行降维处理;使用支持向量机（SVM）进行分类识别。在Yale-B数据库进行实验的结果表明,该算法的平均识别率可达99.68%,其性能优于目前该领域的典型算法。     

人脸图像年龄估计模型综述

人脸图像年龄估计是模式识别领域中一个重要的研究方向。本文针对人脸图像年龄估计中提出的模型进行了分析、分类、归纳和总结,指出了各种模型的优缺点和研究现状。     

基于PCA与LBP的人脸性别分类方法

主成分分析方法（PCA）和局部二元模式算子（LBP）相融合的特征提取方法结合了PCA在提取全局特征方面的优势和LBP在提取局部纹理细节方面的优势,能够从人脸图像中提取出较好的用于支持向量机（SVM）进行人脸性别识别分类的特征。在提取图像的LBP特征时,对传统的LBP方法做了改进,采用级联的方法提取图像的LBP直方图特征。并将提取出来的LBP特征与PCA特征相结合用于SVM,实验结果表明,LBP和PCA相融合的特征较单独的PCA特征和LBP特征在性别识别上具有明显的优势。     

基于LBP和PCA机器学习的手势识别算法

为解决听力障碍者与无障碍者的信息交流问题,对哑语手势自动识别技术进行研究;提出了一种改进的手势识别算法;首先通过YUV肤色分割、图像差分、连通域检测等算法进行预处理,获取完整的手型区域图像;然后对手型的二值图像进行轮廓检测,采用LBP变换与主成分分析进行特征提取与压缩;最后运用支持向量机的机器学习算法构建分类器,对哑语手势进行分类识别;通过对630张手势图像进行实验,结果表明,提出的算法有效提高了识别率与速度,识别率达到94.22％,速度达到0.29s/幅,可以满足哑语交流的实时性要求.     

基于局部Gabor变化直方图序列的人脸描述与识别

提出了一种在Gabor变换幅值域内提取局部变化模式空间直方图序列(histogram sequence of local Gabor binary patterns,简称HSLGBP)的人脸描述及其识别方法.鉴于Gabor特征对光照、表情等变化比较鲁棒,并已在人脸识别领域得到成功应用,首先对归一化的人脸图像进行多方向、多分辨率Gabor小波滤波,并提取其对应不同方向、不同尺度的多个Gabor幅值域图谱(Gabor magnitude map,简称GMM),然后在每个GMM上采用局部二值模式(local binary pattern,简称LBP)算子抽取局部邻域关系模式,最后由这些模式的区域直方图形成的序列来描述人脸.Gabor变换、LBP、空间区域直方图的采用使得该方法对光照变化、表情变化、误配准等具有良好的鲁棒性.而且,这种人脸建模方法不需要基于训练集合进行统计学习,因而不存在推广性问题.同时,进一步探讨了如何在分类器设计阶段与统计方法进行结合的问题,提出了统计Fisher加权的HSLGBP匹配方法.在通过FERET人脸库光照、表情和时间变化测试集上与已发表的实验结果进行对比,充分验证了该方法的有效性.     

Gabor变换仿生人脸识别

针对主成分分析(PCA) 方法在特征提取和降维方面的不足,提出一种Gabor特征筛选的仿生人脸识别方法.首先提取人脸图像Gabor特征向量, 经2DPCA方法降维处理后用仿生识别方法对其进行人脸识别.在AR 人脸库上验证了该方法的有效性.实验结果显示, 该方法的分类准确性高于仿生识别方法和PCA 等方法.     

基于人脸图像的年龄估计

年龄是人固有的生物特征,随着年龄的变化,人脸特征也不断变化.近年来基于人脸图像的年龄估计方法的研究不断深入.基于人脸图像的年龄估计主要有两个阶段:特征提取和估计方法.针对以上两个阶段,分别提出相应的方法.在特征提取方面,为了更好地描述年龄变化,特别是针对未成年人,引入了方向梯度直方图(Histogram ofOriented Gradient,HOG)特征,并将其与局部二元模式(Local Binary Pattern,LBP)特征进行融合;在估计方法方面,提出了软双层估计模型,其采用由粗到细的策略.首先,在第一层将人脸分成“未成年人”与“成年人”两类;然后,在第二层通过在两类的边界设置重叠区域,分别对其建立年龄估计模型,以对第一层的错误分类进行补救.通过实验发现,融合的特征具有更强的年龄判别性,同时,软双层模型也进一步提高了年龄估计的准确度.     

基于人脸图像的性别识别建模与仿真研究

研究性别识别问题,人脸图像受到光照、姿态、年龄的变化等影响,采用单一特征提取方法难获得较高的性别正确率。为提高性别识别正确率,提出采用几何特征和主成分分析结合的性别识别算法。首先采用几何特征方法对人脸图像的特征进行提取,然后采用主成分分析选择对识别结果有重要影响的特征,最后将选择特征输入到支持向量机进行学习,建立性别分类器。采用印度人脸库对算法性能进行检验,结果表明,本文算法加快了性别识别的速度,提高了识别正确率,能够对光照和姿态变化较大的图像进行正确识别。     

特征点LBP信息在表情识别中的应用

提出一种基于特征点LBP信息的表情识别方法。在分析了表情识别中的LBP特征之后,选择含有丰富表情信息的上半脸眼部周围和下半脸嘴部周围的特征点,计算每个特征点邻域的LBP信息作为表情特征进行表情识别。实验表明,基于特征点LBP信息的方法不需要对人脸进行预配准,较传统的LBP特征更有利于表情识别的实现。     

改进的HOG和Gabor,LBP性能比较

为了实现复杂环境下的人脸特征有效表达,提出一种改进的梯度方向直方图(HOG)人脸识别方法.首先以人脸图像网格作为采样窗口并在其上提取HOG特征;然后将所有网格HOG特征向量进行组合,实现整个人脸特征表达;最后采用最近邻分类器进行识别.另外,比较了该方法与Gabor小波和局部二值模式(LBP)2种著名的人脸局部特征表示方法的优劣.实验结果表明,在调优的HOG参数下,在具有光照和时间环境等复杂变化的FERET人脸库中,较少维数的HOG特征比LBP特征有更好的表现,而且HOG特征提取时间和特征向量维数比Gabor小波方法更具有优势.     

基于多特征融合的低空风切变类型识别

针对微下击暴流、低空急流、顺逆风和侧风4种不同低空风切变的激光雷达扫描图像,提出一种基于形状特征和纹理特征相结合的识别方法。采用Zernike矩和旋转不变统一模式的局部二值模式（LBP）,分别提取反映风场全局变化的形状特征和反映风场局部变化的纹理特征;将两种特征串联融合后,通过主成份分析（PC A ）对其进行降维,提取有效特征;利用 k近邻分类器对4种低空风切变图像进行分类。实验结果表明,与其它多种算法相比,该算法平均识别率最高,识别效果更加稳定。     

Age estimation using a hierarchical classifier based on global and local facial features

The research related to age estimation using face images has become increasingly important, due to the fact it has a variety of potentially useful applications. An age estimation system is generally composed of aging feature extraction and feature classification; both of which are important in order to improve the performance. For the aging feature extraction, the hybrid features, which are a combination of global and local features, have received a great deal of attention, because this method can compensate for defects found in individual global and local features. As for feature classification, the hierarchical classifier, which is composed of an age group classification (e.g. the class of less than 20 years old, the class of 20-39 years old, etc.) and a detailed age estimation (e.g. 17, 23 years old, etc.), provide a much better performance than other methods. However, both the hybrid features and hierarchical classifier methods have only been studied independently and no research combining them has yet been conducted in the previous works. Consequently, we propose a new age estimation method using a hierarchical classifier method based on both global and local facial features. Our research is novel in the following three ways, compared to the previous works. Firstly, age estimation accuracy is greatly improved through a combination of the proposed hybrid features and the hierarchical classifier. Secondly, new local feature extraction methods are proposed in order to improve the performance of the hybrid features. The wrinkle feature is extracted using a set of region specific Gabor filters, each of which is designed based on the regional direction of the wrinkles, and the skin feature is extracted using a local binary pattern (LBP), capable of extracting the detailed textures of skin. Thirdly, the improved hierarchical classifier is based on a support vector machine (SVM) and a support vector regression (SVR). To reduce the error propagation of the hierarchical classifier, each age group classifier is designed so that the age range to be estimated is overlapped by consideration of false acceptance error (FAE) and false rejection error (FRE) of each classifier. The experimental results showed that the performance of the proposed method was superior to that of the previous methods when using the BERC, PAL and FG-Net aging databases.     

基于SVR和PCA的超分辨率图像恢复算法应用研究

利用单幅低分辨率图像重构超分辨率图像的算法中,通常基于样本库进行图像重构,而这类算法效率较低。提出了一种利用SVR和PCA进行特征压缩的图像重构算法,其基本思路是将训练图像分解成若干个基本小块作为样本库;然后利用PCA对低分辨率图像基本小块进行降维处理,并将得到的主成分系数作为特征加以训练,在识别和重构过程中,将待恢复图像进行回归分析,找到相应的超分辨率图像块,然后进行重构。实验结果表明,本文方法较其他算法有更优的恢复结果,并能同时保证较好的实时处理特性,很好地逼近了原始的真实图像。     

LBP特征分类的极化SAR图像机场跑道检测

目的 在极化合成孔径雷达（synthetic aperture radar，SAR）图像中常用直线检测进行机场跑道的识别，但是河流、道路等与机场跑道具有相似直线的地物容易对检测结果造成干扰，出现检测目标难定位、目标模糊、多虚警等问题。为此，本文设计了一种利用目标散射特性结合局部二值模式（local binary patterns，LBP）特征分类的极化SAR图像机场跑道区域检测方法，采用LBP特征对极化SAR图像进行有监督的分类来提取真实的机场区域。方法 首先利用异化散射功率对极化SAR图像进行阈值分割，然后通过形态学处理得到疑似机场跑道区域，同时构建机场跑道和非机场跑道两类训练样本，并提取、统计样本的LBP特征，形成直方图，得到特征向量训练支持向量机（support vector machine，SVM）二分类器，其中SVM二分类器采用了径向基函数（radial basis function，RBF）核函数；接着对疑似机场跑道区域构建LBP特征，送入SVM二分类器中分类，对机场跑道进行检测识别，最终得到真实的机场跑道区域。结果 利用UAVSAR（uninhabited aerial vehicle synthetic aperture radar）系统采集的7幅极化SAR图像数据进行实验检测，并选取基于几何特征辨识跑道的两种算法进行对比，3种方法均有效检测出了7幅场景中的真实跑道，但是本文方法在7幅数据中总的虚警和漏警个数均为1，而两种对比算法中的虚警个数分别为2和11、漏警个数分别为8和1。结论 本文方法不仅能有效检测出机场跑道区域，且检测效果更好，计算量较小，虚警和漏警率低，效率更高。     

基于混合滤波LBP和PCA的掌纹识别

针对基于局部二值模式(LBP)的掌纹识别易受噪声影响,导致算法鲁棒性下降,提出一种结合混合滤波LBP(HFLBP)和主成分分析(PCA)的特征提取方法.从滤波和特征提取的角度对传统LBP算法进行改进,先对图像进行去噪处理,然后对掌纹图像进行分块,提取LBP直方图特征向量,并通过PCA算法对特征向量进行降维,最后利用欧氏距离匹配.在香港理工大学PolyU图库和PolyU噪声图库上与几种典型算法进行对比实验,实验结果表明,本文算法分别获得最低等误率为1.1405％、4.0101％,有效地提高了识别率和鲁棒性,具有很好的应用前景.     

融合二阶HOG与CS-LBP的头部姿态估计

针对头部姿态估计受光照变化、表情、噪声干扰等因素影响导致识别率低的问题,提出一种融合二阶梯度方向直方图(HOG)和中心对称局部二值模式(CS-LBP)特征的姿态特征,用于单帧图像的头部姿态估计。采用二阶HOG对人脸图像进行形状信息提取,得到人脸的轮廓特征;用CS-LBP进行局部纹理信息的提取,通过将二阶HOG提取的轮廓特征和CS-LBP提取的纹理特征进行融合,得到更有效的人脸特征;将融合的姿态特征通过核主成分分析(KPCA)变换非线性映射到高维核空间中,抽取其主元特征分量,采用支持向量机(SVM)分类器进行姿态估计。实验结果表明,方法和HOG、LBP、二阶HOG、CS-LBP方法相比有更高的分类准确率,对光照的变化有很好的鲁棒性。     

LBP与鉴别模式结合的热红外人脸识别

为了提取具有鉴别能力的红外人脸图像局部结构特征,提出一种基于LBP(local binary pattern)鉴别模式的红外人脸识别方法。传统的LBP均匀模式,提取自然图像中占主导地位的信息用于识别,但占主导地位的信息不一定是最适合识别的。为了提取有效的鉴别模式特征,基于监督学习的思想,在LBP模式下引入可分性标准,对不同LBP模式进行有效的模式选择,从而抽取适合识别的鉴别模式。最后,为了利用人脸的空间位置信息,结合分块和直方图技术得到最后的识别特征。实验结果表明,本文鉴别模式可以提取更适合识别的特征,识别性能优于传统的基于均匀模式的LBP方法。