一种基于随机森林的连续情感识别和跟踪算法

现有的大多数情感识别算法在进行连续情感识别时稳健性较差,影响了识别的精度。为此,文中提出一种基于随机森林的连续情感识别和跟踪算法,可持续识别出人脸在正常交流过程中的各种情感。在训练阶段,首先重建输入图像的三维脸部模型。并通过图像融合来构建连续情感表示(CEP)和用户无关情感表示(UIEP)。然后,由三维脸部形态、CEP图像及其情感值构成增强型训练集,并利用该训练集来构建随机森林。在情感估计阶段,随机森林同时进行两种回归操作：一种是针对三维脸部表情的跟踪;一种是针对当前情感的识别。当前时间步骤的CEP图像和之前时间步骤的三维脸部形态作为输入,计算当前时间步骤的情感值和三维脸部形态作为输出。当随机森林没有合适的输出时,利用UIEP图像进行复原优化,获得经过复原的三维脸部形态和情感。仿真实验结果表明,所提算法的性能达到要优于当前大多数情感识别算法,实时连续情感识别时的皮尔逊相关系数也较高。     

一种基于神经网络的人脸图像超分辨率重构算法

提出了一种基于神经网络的超分辨率重构算法.首先用基于l1范数的最小全变分约束对输入的低分辨率图像进行去模糊处理,得到初始复原图像;再根据结构相似度原则选择初始复原图像在训练集中最相近的M幅图像,并加权求和作为神经网络的初始输出;结合贝叶斯后验概率,用RBF神经网络进行迭代训练,最后输出复原的高分辨率图像.算法充分利用了不同人脸图像之间的相似性,并加入了最小全变分约束,以保持图像边缘的奇异性及非边缘的平滑性.实验结果表明:算法能有效提高下采样及模糊人脸图像的分辨率,具有一定的实用价值.     

基于遗传BP神经网络的COSM图像复原算法

提出了一种基于遗传BP人工神经网络的COSM图像复原算法,利用BP神经网络的学习记忆和泛化能力,通过用一组COSM样本图像对网络进行训练,建立含有离焦模糊的模糊三维图像与清晰三维图像之间的非线性映射关系,然后利用训练好的BP神经网络对待复原的COSM图像进行复原处理,从而实现COSM图像复原.复原的三维图像无论在主观视觉还是定量分析上都取得了很好的效果.与传统的图像复原算法不同,该算法免去了解卷积等复杂的运算,不存在病态问题,可广泛应用于模糊图像的复原中并且效果较好.     

基于深度卷积神经网络的三维模型识别

为了进一步提高三维模型的识别精度,提出了一种基于深度卷积神经网络的三维模型识别方法。将点云数据通过占用网格规范化计算转化为二值3D体素矩阵,通过附加正则化项的随机梯度下降算法提取体素矩阵的特征,再通过共享权重的旋转增强对训练集进行数据增广并以此对模型标签进行预测。实验结果表明,该算法在公开数据集ModelNet40及悉尼城市模型数据集上的识别精度均达到85%左右。与基于同类机器学习的三维模型识别算法相比,在相同训练数据集上该方法网络训练时间短,在相同测试数据集上模型识别准确率高,检索速度快。提出的体素占用网格模型的深度卷积神经网络,可以实现三维点云模型数据集及规范化体素模型数据集的识别和分类工作。     

基于改进LeNet-5的车牌识别算法

传统的车牌识别算法包括模板匹配、特征统计等方法,但是这些算法依赖于人工提取图像特征,识别准确率低。卷积神经网络LeNet-5算法能够自动提取车牌图像的特征,提高车牌识别准确率。但是目前基于LeNet-5网络结构的车牌识别算法存在识别不完整,运算时间长等缺点。提出基于改进的LeNet-5网络的车牌识别算法,该算法将输入车牌字符图像归一化为32×16大小,并通过删除传统LeNet-5网络中的C5层、修改输出层中神经元个数等,将车牌字符按照汉字和数字/字母的形式识别输出。通过采集大量车牌数据进行训练验证,结果表明:与前人改进的LeNet-5网络结构相比,本文算法在识别率和时间效率上均得到了提高。     

基于深度卷积神经网络和支持向量机的手势识别算法

为了提高手势识别的准确率,提出一种基于深度卷积神经网络和支持向量机的手势识别算法;将包含手势的图像进行手掌轮廓分割及手指关节特征提取,经过去噪后获得准确的手势图像,然后通过卷积与池化获得手势特征样本,采用神经网络算法对输入特征样本进行训练,并对全连接层各节点的输出结果进行支持向量机多元分类,从而获得手势识别结果;在差异化设置条件下,通过对比手势识别的平均准确率和识别时间,可获得最优的卷积核尺寸及池化方法。仿真实验结果表明,相比其他3种识别算法,所提出的算法具有更优的识别准确率。     

一种神经网络与小波变换相结合的数字水印模型

基于神经网络和小波变换,提出了一种新的数字图像水印算法。首先利用随机函数生成一组随机信息,以这组随机信息作为网络的输入,以真实水印信息作为输出来训练网络。然后把随机信息嵌入到一副图像的小波分解的系数当中。最后采用嵌入过程的逆过程提取随机信息,把它作为训练好的网络的输入,得到相应的输出即恢复出来的真实水印信息。     

基于深度学习的二值图像目标轮廓识别算法

针对传统目标轮廓识别算法对图像目标轮廓识别精度较低、 效果较差的问题, 提出一种基于深度学习的二值图像目标轮廓识别算法. 首先, 选取深度学习算法中的深度卷积网络算法识别二值图像目标轮廓, 将二值图像划分为不重叠的、 大小相同的子块图像输入深度卷积网络第一层; 其次, 卷积网络中的滤波器（卷积核）采用传统神经网络算法优化的代价函数对输入子块图像实施卷积滤波, 并将卷积滤波后下采样图像发送至第二层, 第二层经过相同处理后将结果输入第三层, 第三层输出图像即为该子块目标轮廓识别结果; 最后, 所有子块识别结束后在输出层通过全连接方法将其聚类, 并输出最终二值图像目标轮廓识别结果. 实验结果表明, 该算法识别15幅二值图像目标轮廓的识别精度平均为98.75%, 信噪比平均为2.42, 识别效果较优.     

基于粗糙集的车牌字符识别方法

提出了一种基于粗糙集理论的车牌字符识别的方法，通过粗糙集的属性约简，有效地压缩了图像的特征数目，提高了运行效率，并且采用基于影响因子的图像判别算法，有效地提高了识别的准确率．以在高速公路收费站实地拍摄的车牌图像为样本，经过车牌的定位、分割，以及字符的分割，选取其中的300幅字符图像作为训练集，100幅字符图像作为测试集，实验结果表明：将训练集图像作为输入，正确识别率为100％；将测试集作为输入，正确识别率为86％。     

基于深度学习的二值图像目标轮廓识别算法

针对传统目标轮廓识别算法对图像目标轮廓识别精度较低、 效果较差的问题, 提出一种基于深度学习的二值图像目标轮廓识别算法. 首先, 选取深度学习算法中的深度卷积网络算法识别二值图像目标轮廓, 将二值图像划分为不重叠的、 大小相同的子块图像输入深度卷积网络第一层; 其次, 卷积网络中的滤波器（卷积核）采用传统神经网络算法优化的代价函数对输入子块图像实施卷积滤波, 并将卷积滤波后下采样图像发送至第二层, 第二层经过相同处理后将结果输入第三层, 第三层输出图像即为该子块目标轮廓识别结果; 最后, 所有子块识别结束后在输出层通过全连接方法将其聚类, 并输出最终二值图像目标轮廓识别结果. 实验结果表明, 该算法识别15幅二值图像目标轮廓的识别精度平均为98.75%, 信噪比平均为2.42, 识别效果较优.     

基于深度学习和光场成像的火焰三维温度场重建算法

提出一种基于深度学习和光场成像的火焰三维温度场快速重建算法.该算法利用卷积神经网络对火焰光场图像进行深层特征提取,建立了光场图像与三维温度场之间的映射关系,从而实现火焰三维温度场的快速重建;利用视在光线法构建了火焰光场图像和三维温度场数据集,对卷积神经网络进行训练,利用测试集对训练结果进行了验证和评价,并将卷积神经网络算法与传统非负最小二乘(NNLS)算法的重建结果进行了对比.结果 表明,基于深度学习和光场成像的火焰三维温度场重建算法可准确重建火焰温度场,同时具有较高的计算效率(火焰的网格划分为10×8×15,NNLS算法的重建时间为4759 s,深度学习算法的重建时间为830 μs),平均相对误差为0.14％,且对于图像噪声具有良好的鲁棒性.     

基于蚁群神经网络的目标图像识别

该文提出一种基于蚁群优化与人工神经网络相结合的识别算法。该方法能够防止BP网络陷入局部极小点,且收敛速度快。针对飞机图像目标识别,提取图像三阶相关量特征、不变矩特征和图像边界的Fourier描述子特征,形成特征向量作为神经网络的输入向量。仿真实验表明,新算法能够有效缩短网络训练时间,提高目标识别精度。     

一种多尺度可变形部件模型的人脸表情识别

针对现有表情识别研究无法精确捕捉脸部关键部位特征,提出一种多尺度可变形部件模型(DPM)的人脸表情识别方法。首先构建多尺度图像的特征金字塔,然后用随机梯度下降算法训练人脸DPM模型,根据DPM模型中根滤波器与部件滤波器的响应值确定人脸关键部位位置,最后提取关键部位的HOG特征,将获得的特征输入到分类器中训练。在CK+和JAFFE表情库上的验证结果表明,该方法在不同角度和光照强弱影响下对人脸均有较好的检测和定位效果,提取的人脸关键部位特征在计算速率和识别率上优于对比算法。     

一种多尺度可变形部件模型的人脸表情识别的研究

针对现有表情识别研究无法捕捉脸部关键部位特征,提出一种多尺度可变形部件模型(DPM)的人脸表情识别方法。首先,构建多尺度图像的特征金字塔,然后,用随机梯度下降算法训练人脸DPM模型,根据DPM模型中根滤波器与部件滤波器的响应值确定人脸关键部位位置,最后,提取关键部位的HOG特征,将获得的特征输入到分类器中训练。在CK+和JAFFE表情库上的验证结果表明,该方法在不同角度和光照强弱影响下对人脸均有较好的检测和定位效果,提取的人脸关键部位特征在计算速率和识别率上优于对比算法。     

图像目标检测算法研究

论述了一种图像目标检测算法。利用区域PCA对图像进行变化,用低维子空间描述高维空间中的图像。将低维子空间中的向量加载到BP网络的输入端进行训练,调整神经网络权值。然后利用建立起来的BP网络对图像中的目标进行检测;并且在此过程中,建立多种训练的目标库和背景库。最后编写了一个实现整个系统的软件,将图像输入软件,根据神经网络检测,输出端即可得到识别结果。     

基于自适应区域监督机制的场景分类算法

深度卷积神经网络(deep convolution neural network,DCNN)是当前流行的场景分类算法。随着神经网络深度的加深以及宽度的加宽,网络训练难度也随之增大。随机裁剪(crop sampling)可降低网络训练的难度,但这种做法也会降低输入网络的图像与目标标签的相关性。为此,提出了一种基于自适应区域监督机制的场景分类算法,算法由三部分组成:热点图生成层、自适应监督裁剪层、分类层。该算法通过热点图生成层生成每张图像的热点图,自适应监督裁剪层依据热点图自适应地对图像进行裁剪,最后使用分类层对裁剪后的场景图像进行分类,以提升裁剪图像与目标标签的相关性。通过在15-Scene和MIT Indoor两个经典场景分类数据集上的实验,结果发现,所提的算法在训练效率以及识别性能上优于原始的网络算法架构,算法对于复杂的场景有更好的识别率和鲁棒性。     

基于ISM的正则化最近点法在视频人脸识别中的应用

针对视频人脸识别中传统的图像集算法受光照、表情、姿态及遮掩等变化而影响识别性能的问题,提出了一种基于图像集匹配的正则化最近点算法。首先,将图库图像集和探针图像集建模成正则化仿射包,并利用迭代器自动确定两个图像集间的正则化最近点;然后,利用最近子空间分类器最小化正则化最近点;最后,根据正则化最近点之间的欧氏距离及结构计算RNP集之间的距离,并利用最近邻分类器完成人脸的识别。在Honda/UCSD、CMU Mobo和YouTube三大视频人脸数据库上的实验验证了本文算法的有效性及可靠性,实验结果表明,相比其它几种较为先进的图像集人脸识别算法,本文算法取得了更好的识别效果,同时,大大减少了训练及测试总完成时间。     

基于粗集神经网络的目标识别

研究了粗集和神经网络方法在信息融合目标识别中的应用,提出将神经网络学习机制引入到粗集系统,同时通过粗集的条件和决策属性构造神经网络结构,并针对三种不同谱段下的三种不同目标图像进行了实验,试验表明,粗集神经网络相结合的识别算法的识别率要明显高于单独使用一种融合算法的识别率,训练时间也大大缩短。     

基于SVR的人脸图像超分辨率复原算法

本文针对目前大多数基于学习的超分辨率算法由于"分类算法"造成的"量化"误差的问题,提出了基于SVR的人脸图像超分辨率算法.算法首先分别提取训练库中高低分辨率图像块的高频信息和中频信息(差分高斯特征,DoG)作为建立回归关系的特征,依据它们的关系(并考虑人脸的特殊性)使用SVR建立起回归模型.在复原时,将待复原的低分辨率图像的中频特征输入已经建立的SVR回归模型得到需要的高频信息.通过对亚洲人脸库(亚洲人为主)IMDB和Yale人脸库(欧美人为主)的实验结果表明,本文提出的方法对亚洲人脸和欧美人脸都能取得了较好的复原效果,复原的图像在主观的视觉效果和客观的峰值信噪比上都取得较好的结果.     

二值图像目标邻域点法边界跟踪算法

分析了二值图像识别中常用的轮廓跟踪算法 ,并指出其缺点。在提出目标邻域点概念的基础上 ,提供一种对二值图像中的对象物轮廓的智能跟踪法 ,并给出了具体算法步骤。实验结果表明该算法速度快、轮廓识别准确。为准确得到二值图像中的对象物提供了一种简捷的方法