一种基于面部纹理特征融合的人脸表情识别方法

针对人脸表情识别领域受噪声和遮挡等因素影响识别率不高的问题,结合局部和全局特征,提出一种基于面部表情的情感分析混合方法。首先,通过将梯度直方图(HOG)与复合局部三元模式(C-LTP)融合来进行特征提取;其次,将HOG和C-LTP提取的特征融合到单个特征向量中;最后,采用多类支持向量机分类器把特征向量进行情感分类;最后,将提出的方法在3个公共表情图像数据库中与现有的表情识别方法进行对比实验。结果表明,提出的方法在MMI,JAFFE,CK+数据库上的正确识别率分别为98.28%,95.75%,99.64%,平均识别率比其他方法高出10%,优于其他现有的方法。提出的表情识别方法,可有效促进人机交互系统的发展和计算机图像理解的研究,对实现人体语言与自然语言的融合,以及语言与表情连接模型的建立与实现具有重要意义。     

基于模糊-神经网络的肤色像素检测算法

 肤色像素检测技术是成人图像识别、人脸识别等与人体相关的图像识别系统的基础和重要组成部分。为了提高肤色像素检测的准确度,本文提出一种模糊理论与FP神经网络（Forward Propagation Neural Network）相结合的肤色像素检测算法。算法首先通过模糊理论和直觉模糊理论提取待识别像素的颜色特征,构成特征向量,其中包括像素对常见肤色像素颜色值的隶属度和犹豫度,为完整的表达肤色像素的特征,再加入粗糙度特征进行补充;然后训练出FP神经网络,对所提取的特征向量进行肤色像素与非肤色像素的分类。实验证明,该算法能够提高肤色像素检测的准确度,可以有效地应用在有关人体的识别系统中。     

基于姿态角的双Kinect数据融合技术及应用

针对单个Kinect深度图像传感器在人机交互时的骨骼自遮挡所导致的识别精度问题,提出了基于姿态角的双Kinect数据融合技术。首先,通过两台Kinect采集人体关节的数据信息;并做坐标统一化处理;其次,提出了基于姿态角的骨骼数据融合算法模型,同时依据Kinect SDK构建标准姿势特征向量集合;随后,根据骨骼活动度分配对应骨骼贡献度大小,进而计算融合后的姿势特征向量集合与标准姿势特征向量集合的余弦和,实时反馈两者姿势的匹配度,实现人体姿势的识别。通过构建数据融合处理平台,并应用于人体姿势识别,验证了该方法在不影响识别速率的前提下,提高了人体姿势识别的精准度。     

融合全局与局部特征的UWB雷达人体动作识别算法

为了消除雷达信号中杂波和噪声对人体动作识别的干扰,提高小样本数据下动作识别的精度,在去除杂波及噪声干扰的基础上,提出一种融合全局与局部特征的超宽带（ultra-wideband,UWB）雷达人体动作识别算法。用动目标指示（moving target indication,MTI）结合自适应中值滤波对雷达原始回波信号进行预处理,再对人体动作的雷达二维特征图像利用主成分分析（principal component analysis,PCA）提取主要分量作为全局特征表征,并用二维离散小波变换（2D discrete wavelet transform,2D-DWT）结合奇异值分解（singular value decomposition,SVD）获取特征图像在不同方向与尺度划分下动作的局部特征表征,并将全局与局部特征进行串联融合;根据融合特征,在网格搜索算法（grid search,GS）优化的支持向量机（support vector machines,SVM）模型中实现人体动作的识别分类。实验结果表明,该算法能有效获取雷达信号中的人体动作信息,平均识别准确率为95.63%,具有良好的识别性能。     

融合加速稳健特征的子空间人脸识别方法

为了充分利用人脸特征信息更加准确全面地描述人脸,提高现有识别算法的识别率,提出一种融合改进的加速稳健特征和子空间特征进行人脸识别的方法。利用AAM形状模型的训练方法,训练得到41个点的人脸形状模型;对每幅图像进行特征点初歩定位,找到并保留与初歩定位的特征点空间距离最近的SURF特征点。将SURF特征点描述子利用PCA降维,得到改进的SURF局部特征向量。然后利用PCA对图像进行全局特征提取,将局部特征与全局特征进行融合,组成全新的特征向量。最后通过特征向量的匹配实现识別。对包括本算法和PCA-SIFT算法在内的6种不同识别算法进行了验证。实验结果表明,提出的算法在改变ORL人脸库中训练集样本数的情况下,识别率均优于其他算法;在样本数为5的情况下比PCA-SIFT方法提高了4.3%,可见该算法提高了人脸的识别率具有较强的鲁棒性和分类性。     

人体腿部表面肌电信号特征提取方法

表面肌电信号(sEMG,surface electromyography)作为人体运动检测的主要信息源之一,已被广泛应用于康复训练福祉机器人领域。针对人体下肢动作识别的问题,提出了一种针对表面肌电信号进行小波变换的特征提取方法。在肌电信号的频域分布中,该方法选取小波子空间中活动段的平均功率组成特征向量。为验证所提出方法的有效性,设计实现了一种微型便携式多通道sEMG信号采集系统,并利用支持向量机(SVM,support vector machine)构建分类器对腿部动作进行识别。实验结果表明:该方法能有效识别腿部常见的4种动作,同一个体动作识别率能达到95%以上,不同个体识别率平均能达到85%,能够较好地应用于下肢运动障碍患者的日常康复训练。     

基于小波域中心矩特征的SAR图像识别

为克服合成孔径雷达(SAR: Synthetic Aperture Radar)图像的方位敏感性和平移敏感性给识别带来的困难, 提出一种基于二维离散小波变换与中心矩特征提取的SAR图像目标识别方法。该方法通过对图像的二维离散小波分解提取低频子带图像, 同时提取具有平移不变性的中心矩作为特征向量, 利用支持向量机进行目标分类和识别。实验结果表明, 该方法在有效抑制噪声的情况下, 很好地克服了SAR图像对目标方位的敏感性, 在减少计算量的同时具有较高的识别率。     

Silhouettes Based Human Action Recognition in Video via Procrustes Analysis and Fisher Vector Coding

This paper proposes a framework for human action recognition based on procrustes analysis and Fisher vector coding(FVC). Firstly, we applied a pose feature extracted from silhouette image by employing Procrustes analysis and local preserving projection(LPP). Secondly, the extracted feature can preserve the discriminative shape information and local manifold structure of human pose and is invariant to translation, rotation and scaling. Finally, after the pose feature was extracted, a recognition framework based on FVC and multi-class supporting vector machine was employed to classify the human action. Experimental results on benchmarks demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

基于骨骼信息的虚拟角色控制方法

针对当前动作捕捉方法中基于旋转矩阵的虚拟角色控制方法,虚拟角色模型运动还原度低、人体动作不能实时展现、抗光照干扰能力弱的问题,提出一种基于骨骼信息的四元向量控制方法。该方法以 Kinect 体感摄像机捕获的人体骨骼关节点数据为基础,计算并记录人体运动过程中关节点空间位移和关节点之间夹角的变化,根据相邻图像序列中的运动数据确定虚拟角色每个骨骼关节点的旋转角度,并将其转化为四元旋转向量。根据正向运动学原理,从根节点对虚拟角色模型进行调整并根据人体动作进行实时反馈。通过理论分析和仿真结果表明,与基于旋转矩阵的的虚拟角色控制方法相比,该方法的人体姿态还原度高,角度误差低,实时预览效果直观,实时性与抗光照干扰能力强。     

基于不变角度轮廓线的三维目标识别

三维物体的快速准确识别是研究的热点.根据局部特征变换的特点,提出了不变角度轮廓线的识别方法.算法通过点云矢量特征对物体进行局部分割,利用欧式距离、测地距离以及角度三个变量,建立其不变角度轮廓特征描述,进一步提取不变矩特征,构建特征向量数据库集.被识别物体的特征描述和数据库中特征进行夹角余弦匹配,可完成物体的识别.通过识别实验以及识别算法性能分析,结果表明算法具有较高的识别率和识别效率,可以用于复杂点云物体识别.     

受限玻尔兹曼机的步态特征提取及其识别

针对步态识别问题,研究了受限玻尔兹曼机的步态特征提取及其识别.主要基于行人图像序列,通过背景分割、归一化以及步态周期的计算,采用叠加方法生成步态能量图,以此作为步态的特征图像,利用受限玻尔兹曼机自动获取步态特征.选取中科院CASIA步态数据库以及支持向量机、孪生支持向量机、神经网络与K-近邻方法对使用受限玻尔兹曼机方法的特征提取进行了研究,同时与主成分分析PCA、线性判别分析LDA、卷积神经网络CNN特征提取与识别方法进行了比较.     

基于粗糙集理论的表情识别研究

包括情感计算和情感识别在内,以人为中心,对人的情感和认知的研究是目前人工智能领域的一个热点研究方向.以粗糙集理论为基础,研究了粗糙集属性约简算法,并把粗糙集属性约简算法作为一种人脸表情识别系统的特征选择方法,对人脸表情识别的重要特征进行研究,并提出了一种RS+SVM的人脸表情识别方法.仿真实验结果表明,粗糙集属性约简算法能发现人脸表情的重要特征,并基于这些特征可以得到很好的表情识别结果.     

低成本姿态测量系统研究

针对由低精度的惯性陀螺、加速度计、磁强计组成的低成本姿态测量系统,该文进行了组合算法研究.设计了有陀螺测量和基于四元数差分法的无陀螺测量2种广义卡尔曼滤波器(EKF);采用四元数避免了欧拉角法的奇异问题;用高斯-牛顿误差最小法将六维观测量转化为四元数,作为观测量的一部分,显著减少了直接使用EKF的计算量.设计了仿真数据进行算法验证,成功地得到姿态估计,并对2种EKF滤波器在低速和高速状态下进行验证,取得良好效果.     

模式识别理论中的逻辑特征方法

本文提出了一个新的模式识别特征方法——逻辑特征方法。这个方法不同于经典的模式识别方法:统计特征方法和句法结构方法。在逻辑特征法中,决定模式特征匹配状态的只有“是”或“非”,而不象统计特征和句法特征那样有匹配程度之分如“远”或“近”。逻辑特征有两个重要特性。1.多个逻辑特征可以链接在一起做为逻辑特征向量,这个逻辑特征向量可以做为索引匹配的索引号而对模式进行直接和索引分类。2.逻辑特征还可与其他特征共同使用,其中逻辑特征将做为标志。亦即只有逻辑特征匹配了,才能用其他特征进行匹配程度的计算。     

相关向量机在光纤预警系统模式识别中的应用

由于传统模式识别方法存在过学习、训练时间长等缺陷,不能满足光纤预警系统实时在线监测的要求.相关向量机能够克服传统方法的缺点,识别精度高,向量机个数需求少,因此,将相关向量机应用于光纤预警系统模式识别中,采用小波能谱和小波信息熵的特征提取方法,在测试阶段采用有向无环图的方法进行多类识别.通过对威胁管道安全的事件进行实验,识别精度达到92.67%,向量机个数只有2个,验证了相关向量机方法应用于光纤预警系统的可行性和有效性.     

一种新型语音识别系统

提出一种新型语音识别系统,采用帧能量与帧过零率的乘积作为指标量进行语音端点检测,以MFCC作为语音信号特征矢量,基于HMM语音识别模型进行语音识别.同时,提出了一种新的抗噪语音识别方法,通过改进型重复Wiener滤波结合PUM模型进行抗噪语音识别,较好地抑制了噪声干扰,提高了语音识别率.     

在线单机采集的人手多生物特征识别

单一生物特征识别方法在实际应用时容易受到限制,系统的识别率低、稳定性差.针对上述问题,提出了一种基于在线单机的手形和掌纹相结合的多生物特征识别方法.对于手形识别,提取手指的相对长度构成特征矢量,采用k近邻分类器和支持向量机分类器相结合实现个人身份的识别,然后利用二维Gabor提取掌纹感兴趣区域(ROI)的纹理方向信息作为掌纹特征,对手形分类结果加以认证.在混合图库上进行试验,二者相结合的识别方法的识别率达到98.65%.实验结果表明,采用手形和掌纹双模态特征识别,可以有效提高系统的安全性和稳定性.     

标准正面人脸图象的特征提取

人脸的识别技术（ＦＲＴ）是当前模式识别领域的一个热点课题,人脸特征的自动提取是人脸自动识别过程中至关重要的一步,文中采用基于人脸几何特征的方法,设计一个初步的自动人脸特征提取系统,首先通过改进后的边缘检测和阈值技术在头肩型图象中找到头部轮廓,再利用“三停五眼”的标准进一步确定五官大概的位置,最后提取出７个有效的特征点,本系统建了一个包含５０个人脸图象的数据库,实验结果表明这种方法可以有效地获取头部轮廓一人脸特征点。     

基于FVQ和HMM模糊训练的语音识别方法

本文提出了一种基于模糊矢量量化（ＦＶＱ）和隐马尔柯夫模型（ＨＭＭ）模糊训练的语音识别新方法．利用模糊矢量量化替代了传统方法中的矢量量化，语音特征参数序列经过模糊矢量量化后得到模糊观察符号序列．在此基础上提取出一个反映训练样本总体随机变化特性的模糊观察符号序列，然后用它对该音节的ＨＭＭ进行一次性全局训练，训练算法经传统的Ｂａｕｍ－Ｗｅｌｃｈ算法改进得到．经十个汉语数字的对比实验表明，该训练算法大大提高了系统的训练速度，模糊矢量量化与传统的矢量量化相比，不仅提高了隐马尔柯夫模型的鲁棒性，进而提高了系统的识别率，而且在语音训练数据不充足的情况下，也能得到很好的识别性能．     

基于2DLDA与FSVM的人耳识别

针对人耳图像特征提取和识别方面存在的问题,提出一种将二维线性鉴别分析(2DLDA)和模糊支持向量机(FSVM)相结合的人耳图像识别方法.利用2DLDA将人耳图像直接投影,提取的人耳特征,可以保留人耳图像样本的大量类内和类间信息.同时,FSVM在支持向量机(SVM)的基础上引入隶属度参数,更加适合多类问题.实验结果表明,该方法与2DLDA相比具有更高的识别率.