基于小数据集下BN建模的面部表情识别

针对面部表情识别过程中获得的特征样本稀少的问题,提出了一种基于小数据集下贝叶斯网络(BN)建模的面部表情识别方法。首先提取面部表情图像的几何特征和HOG特征,经特征融合和归一化等处理构成动作单元(AU)标签样本集,其次提出了用于面部表情识别的BN结构,并将定性专家经验转化为BN条件概率之间的约束集合,随后引入凸优化最大化求解完成BN模型参数的估算,最后利用联合树推理算法识别出面部表情。实验结果表明：在小数据集条件下,与支持向量机(SVM)、Adaboost和卷积神经网络(CNN)等人脸表情分类方法相比,该方法能够取得更准确的面部表情识别结果。     

基于多姿态多状态面部情绪模型的表情识别

介绍了面部表情识别的主要步骤,在此基础上提出了一种多姿态多状态的面部情绪模型．该系统利用图像质量的评价结果来决定面部检测的方法,通过中性脸的检测来实现表情边界的分割,从而把提取的表情运动特征参数作为BP神经网络的输入,进而实现面部表情的识别．实验表明,该系统具有很好的识别效果．     

基于关键子区域及特征提取的表情识别

针对传统表情识别系统不能充分提取关键子区域及有效特征的缺陷,设计了基于关键子区域及特征提取的表情识别系统。首先使用面部关键点检测技术及面部编码系统筛选出关键子区域;然后对其进行特征提取。提出一种改进的局部梯度编码算子(LGC)、局部均值梯度编码算子(LMGC-HD);改进的算子具有更低的维度,能够充分地描述局部形变;且受随机噪声及边缘变化影响小。最后使用支持向量机(SVM)进行分类识别。采用CK+数据集进行实验,结果证明该系统能够有效地提高人脸表情的识别率。     

基于LabVIEW 的面部表情识别系统的设计

针对传统界面表现不清晰, 编程语句繁琐的问题, 基于LabVIEW 软件设计了系统的面部表情识别界面。对面部表情识别系统设计中的关键问题进行探讨, 利用Matlab, 应用离散小波理论算法进行表情图像特征提取, 并采用弹性模版匹配算法进行情绪识别。实验结果表明, 基于LabVIEW 的面部表情识别系统, 应用LabVIEW软件简单的语句设计了清晰互动的界面, 其识别率可达到85%以上。     

基于随机权重分配策略的面目表情识别

为了提高面部表情识别的精确度,提出了一种基于数据增强策略面部表情识别,区别于普通的在线随机数据增强,将实验用到的训练数据集采用附加不同的权重分配策略进行增强数据,并随机生成每次训练时的权重,保证其训练数据的多样性并通过比较实验结果得出哪种权重的分布策略适用于面部表情识别数据集的增强,同时解决了面部表情识别因数据集缺乏多样性识别精度不高等问题,提升了人脸表情识别的准确性和鲁棒性,此外还利用VGG19特征提取网络,通过从数据中学习鲁棒性和区分性特征,来实现高精度的面部表情识别。实验结果表明,使用该方式增强后的数据进行训练的模型在Fer2013和扩展Cohn-Kanade （CK+）数据库上对7种表情的识别率相比其原始数据集均有提升。     

基于改进蚁群算法的HMM参数估计

针对隐马尔可夫模型(HMM)的传统参数估计方法容易陷入局部最优,对初始参数值要求较高且会出现过耦合现象,为了提高模型的鲁棒性和识别性能,提出一种基于改进蚁群算法的HMM参数训练估算法(HMM-ACO).该算法根据信息素的变化实现全局搜索,较好地解决了迭代算法易发生的局部陷阱问题.与其他全局优化算法相比,该算法识别精度有较大提高.实验表明,利用HMM-ACO算法训练的隐马尔可夫模型具有较好的分类识别性能.     

基于GAN改进的人脸表情识别算法及应用

针对传统人脸表情识别算法存在的特征提取能力差、 识别率低和误分类率较高等问题, 提出一种基于生成对抗网络(GAN)改进的人脸表情识别算法. 利用生成对抗网络的博弈思想, 分别设计特征提取器、 特征合成器和判别器, 通过判别器与特征提取器之间的对抗训练, 不断增强特征提取器提取特征的能力和分类器对人脸表情识别的准确率, 并将其应用在工作人员工作状态智能监测中, 根据表情识别结果判断工作状态, 从而合理分配实验室资源, 提高实验室资源利用率. 改进算法在CK+数据集上多次实验的结果表明： 该算法有较高的鲁棒性, 能有效提高人脸表情识别率.     

基于视频图像的面部表情识别研究综述

面部表情识别是机器理解人类情感的前提,是改善人机交互关系的关键。首先,按照视频图像中面部表情识别的流程,综述了表情识别的3个阶段:人脸检测、表情特征提取、表情分类。重点介绍了表情特征提取和表情分类中所采用算法的原理、优缺点及应用场合,并给出了部分算法的识别率对比结果。其次,对人机交互中的微表情识别及表情识别的鲁棒性研究也做了介绍。最后总结了面部表情识别研究中存在的问题及难点,探讨了该领域值得进一步研究的问题。     

仿人面部表情机器人SHFR-1样机

通过对人类实现不同面部表情时脸部肌肉运动情况的分析,设计仿人面部表情机器人的运动机构和控制系统.在仿真环境下,对所设计的虚拟样机进行运动分析,以所得到的数据为依据,研制仿人面部表情机器人样机SHFR-1.在SHFR-1机器人上进行面部表情演示实验,结果表明,该样机可以较好地实现高兴、悲伤、惊讶、害怕、愤怒和厌恶等6种人类基本表情.     

改进的小波变换HMM语音识别算法

语音识别系统的识别率十分依赖基于Hidden Markov Models(HMM)模型的训练技术.然而,经典的训练算法(Baum-Welch算法)有一个致命的缺陷,即所得最终解依赖于初始值的选取,只得局部最优解,这就影响了系统的最终识别率.针对传统语音识别系统识别率较低的现状,提出了一种改进的小波变换HMM语音识别算法.该算法首先通过小波变换对原始语音信号进行了降噪处理,然后使用语音样本对利用遗传算法改进后的HMM模型进行训练,并用于语音识别.实验结果表明:所提出的算法实用有效,识别率显著提高.     

蛋白质二级结构预测概率图模型的改进

蛋白质二级结构与蛋白质三级结构及蛋白质功能密切相关,是生物信息学研究的热点,其中概率图模型隐马尔可夫算法(HMM)是该领域研究的重要工具。但是在实际应用中,存在着HMM训练下溢、不同训练集的效果差异较大及参数优化困难等问题。对预测蛋白质二级结构时HMM遇到的训练下溢问题提出了改进方案;首次提出8-状态HMM来预测蛋白质二级结构,并且将参数B改进成为包含状态转移信息的三维参数;为了改进最优HMM模型的确定方法,用每个样本分别对初始HMM模型进行训练,得到一系列新的模型,然后对这些新模型的参数求均值,将求得的均值作为最优模型的参数。这些改进方法提高了HMM预测蛋白质二级结构的准确率,为HMM的进一步优化打下良好的基础。     

基于MDI与进化计算相结合的HMM训练方法

MDI为HMM训练的优化准则之一,但传统的MDI是基于局部最优求解的,所得的解也是一个局部最优解,而进化计算则是基于全局搜索的。为此,提出了将MDI及进化计算相结合来训练HMM的方法。各个模型用个体来表示,个体的适应值采用模型的最小差别信息。实验结果表明,该方法所得的系统识别率高于传统的方法。     

连续语音的三音子DDBHMM识别方法

针对目前连续语音识别中广泛使用的齐次HMM(hidden Markov model)模型识别精度低的现状,该文提出了三音子DDBHMM(duration distribution based HMM)识别方法。根据汉语的特点,设计了适用于连续语音识别的三音子。描述了识别中使用的MLSS(most likely statesequence)准则。设计了识别网络并阐明了用于三音子识别的帧同步识别算法。将三音子DDBHMM识别方法与三音子齐次HMM识别方法和双音子DDBHMM识别方法进行了实验对比,结果表明:采用三音子DDBHMM可以使得识别错误率分别下降0.95%和2.29%。说明该方法能够显著地改进连续语音识别性能。     

基于最大互信息的离散隐马尔柯夫模型训练方法

在基于隐马尔柯夫模型（HMM）的语音识别系统中,模型训练最常用的算法是Baum-Welch算法,该算法具有快速收敛及保证每步迭代模型的似然概率单调增的优点,但它基于最大似然训练准则,而该准则不能将各个模型很好地分析,这直接导致了识别时的错误,鉴于最大互信息可以克服这一缺点,提出了一种基于最大互信息的训练方法,该方法借助于梯度,调整参数以使模型与训练数据的互信息最大,实验结果表明,使用该方法使系统的识别性能得到了一定的改善。     

Hybrid Genetic Algorithm Based Optimization of Coupled HMM for Complex Interacting Processes Recognition

Coupled Hidden Markov Model (CHMM) is the extension of traditional HMM, which is mainly used for complex interactive process modeling such as two-hand gestures. However, the problems of finding optimal model parameter arc still of great interest to the researches in this area. This paper proposes a hybrid genetic algorithm (HGA) for the CHMM training. Chaos is used to initialize GA and used as mutation operator. Experiments on Chinese Tai‘Chi gestures show that standard GA (SC, A) based CHMM training is superior to Maximum Likelihood (ML) HMM training. HGA approach has the highest recognition rate of 98.0769%, then 96. 1538% for SGA. The last one is ML method, only with a recognition rate of 69.2308 %.     

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．     

参数共享在语音识别中的应用

参数共享是基于隐 Markov模型 (hidden Markovmodel,HMM)的语音识别系统的参数训练中的一个关键性问题 ,因此在语音识别的诸多领域中都有重要的应用。对参数共享的作用及其使用的聚类算法进行了分析研究 ,在此基础上提出改进合并分级聚类算法 ,并将其应用于 HMM的状态捆绑。实验表明 ,一个大规模词汇量的孤立词语音识别器采用 HMM的状态捆绑后 ,可以大大缩减识别过程的时空消耗 ,同时识别率仅有较小的损失     

基于选择性集成的情感识别

当前，情感识别已经成为情感计算中一个重要研究问题。传统的情感识别方法有人工神经网络（ANN）的 情感识别、模糊集的情感识别、支持向量机的情感识别和隐马尔可夫模型（HMM）的情感识别等。将选择性集成的 方法应用到情感识别中，该方法通过训练数据集的随机数抽取、训练，得到一批候选分类器，并通过差异性计算，挑选出大于平均差异性水平的分类器用来做最终情感识别。实验表明，该方法比传统的识别方法以及bagging集成 方法的效果都好,能有效地提高情感识别的精度。     

基于MHMM的脱机手写体字符识别

对隐马尔可夫模型(HMM)的训练方法及模型参数的选取进行了探讨,并将HMM理论用于脱机手写体识别中,建立了一种基于字符投影变换图像的边界链码特征的多重隐马尔可夫模型(MHMM).实验结果表明,该方法是可行的,且具有良好的兼容性和灵活性,可应用于手写体字符的自动识别中.     

管制指令特征参数提取研究

在管制指令语音识别系统的研究中,语音的特征参数提取方法是影响系统识别率的关键因素之一。在Matlab平台上基于MATLAB GUI技术,设计完成HMM语音训练识别模型的用户操作界面,实现特征参数提取方法的选择、语音信号的训练、识别操作及结果输出和波形显示。通过实例对比分析,特定人和非特定人情况下,LPCC和MFCC两种特征参数提取方法在训练、识别时间和识别率上的差异。结果表明,特定人时LPCC参数的识别优势明显;非特定人时,MFCC参数的识别效果和效率更好。