人脸与步态识别技术在人物识别与追踪领域的应用

对人脸和步态识别技术进行回顾与综述,展示其优点与不足.由于单个特征的生物识别系统只能从局部得到有限的性能提升,需要尝试运用多种特征的融合来提高算法的识别性能.通过阐述当前人脸与步态识别融合技术在人物身份识别领域中的研究概况,并对不同方法进行了比较,从而展示融合技术带来的性能提升效果.最后展望了生物特征融合技术在人物身份识别与追踪领域的下一步研究方向.     

人脸识别技术三大优势

相比于指纹识别等其他识别技术,人脸识别的优势是比较明显的。自然性 所谓的自然性是指该识别方式同人类（包括其它生物）进行个体识别时所利用的生物特征相同．是通过观察比较人脸区分和确认身份;具有自然性的识别还有语音识别和体形识别,而指纹识别和虹膜识别等则不具备自然性。     

人脸与步态识别技术在人物识别与追踪领域的应用

对人脸和步态识别技术进行回顾与综述,展示其优点与不足.由于单个特征的生物识别系统只能从局部得到有限的性能提升,需要尝试运用多种特征的融合来提高算法的识别性能.通过阐述当前人脸与步态识别融合技术在人物身份识别领域中的研究概况,并对不同方法进行了比较,从而展示融合技术带来的性能提升效果.最后展望了生物特征融合技术在人物身份识别与追踪领域的下一步研究方向.     

步态与人脸融合的身份识别方法

为了保持步态识别的优势,克服单一生物特征识别的不足,提高远距离的身份识别率,提出了一种步态与侧面人脸在特征层上融合识别方法.首先利用二向图像矩阵主成分分析,对步态能量图和侧面人脸图分别进行特征提取与降维处理,得到初始特征矩阵,并将得到的初始特征矩阵进行矢量化、特征组合,获得组合特征向量.然后利用多重判别分析法对组合特征向量进行特征融合,获得步态与人脸的融合特征向量,最后采用最近邻法进行身份识别.利用CASIA Dataset B步态数据库对上述方法进行了验证.结果表明,该方法提高了身份识别的正确率,验证了该方法的有效性,为多生物特征识别提供了一种新的方法.     

基于人脸和人耳的多模态生物特征识别

单一模式生物特征识别系统由于存在一些固有的局限性,有时难以满足实际应用的需求,本文提出了基于正面人脸和人耳信息融合的多模态生物特征识别方法.针对USTB人耳图像库和ORL人脸图像库,利用核Fisher鉴别分析方法分别进行了人耳识别、人脸识别和人脸人耳融合识别,融合策略包括图像层融合和特征层融合两种.识别结果表明基于人脸人耳信息融合的多模态识别的识别率优于单体的人耳或人脸识别.这说明融合多种生物特征的多模态识别可以提高身份认证的准确率,也为实现非打扰式识别提供了一种新的途径.     

基于改进Retinex与光照补偿的人脸身份识别

为解决不均匀的光照分布影响人脸身份识别的准确率问题,提出了一种无约束光照条件下的人脸身份识别方法.该方法首先基于改进的Retinex理论对人脸灰度图像进行光照预处理;然后对处理后人脸图像中鼻子周围的遮挡阴影区域进行光照补偿;最后利用主动外观模型定位人脸特征点,并选取关键特征点计算人脸身份特征,进而实现人脸身份识别.基于扩展Yale人脸数据库和CMU-PIE数据库进行实验,结果表明所提方法能有效改善人脸图像的光照情况,提高人脸身份识别率.     

一种基于虹膜和人脸的多生物特征融合方法

针对单一生物特征识别方法易受干扰、应用受限制等问题,提出了一种基于虹膜和人脸的多生物特征融合方法以提高身份识别的精度及可靠性.该融合方法利用 Log-Gabor 相位编码算法和Laplacianfaces 算法对虹膜和人脸进行特征提取及匹配,然后在匹配层对两种生物特征的匹配得分值使用最小最大概率机策略进行融合,最后利用融合后得分值进行决策.该方法与单生物特征识别方法相比,识别性能明显提高.在UBIRIS虹膜库和ORL人脸库构成的多模生物特征库中进行了测试,实验结果表明:该方法的等错误率可降低到 0.28%,比单一虹膜和单一人脸方法分别降低了0.69%和 1.62%,与采用传统融合策略的方法相比,等错误率也降低了 0.2%以上.     

基于多标签核判别分析的人脸身份与性别识别方法

为解决多标签线性判别分析(MLDA)方法在非线性维数约简方面的局限性,提出了一种多标签核判别分析(MKDA)方法,并将其用于人脸的身份与性别识别中.该方法的基本思想是通过非线性映射将训练样本从输入空间映射到高维核特征空间中,并在该特征空间中进行基于MLDA的数据降维.在身份和性别识别中,首先采用MKDA方法对人脸图像特征向量进行降维,获取判别特征矢量集;其次,为每幅人脸图像赋予一个表征身份和性别的多标签类别矢量;最后,采用减秩回归模型(RRR)描述判别特征矢量与多标签类别矢量之间的回归关系,并利用该模型进行未知人脸的身份和性别识别.AR人脸数据库上的实验结果表明:在人脸身份和性别识别中,MKDA方法的识别率高于传统核判别分析(KDA)方法.     

浅谈生物特征识别的身份认证技术

由于人的生物特征具有稳定性和唯一性,目前最安全的身份认证技术是生物特征识别,传统的身份识别手段将被生物特征识别技术所超越和替代.该文从生物特征角度介绍了几种生物特征识别的身份认证技术,由于每一种生物特征识别身份认证技术都有局限性,采用数据融合方法进行身份鉴别,将人的多种生理特征和行为特征结合起来进行身份识别,以提高生物特征识别系统的可靠性和识别的精确率,将是今后发展的必然趋势.     

基于AdaBoost分类器和特征脸的人脸检测与识别

本文在人脸检测与识别技术理论研究的基础上,提出了一种有效的人脸检测与识别机器学习方法.该方法采用了海尔特征级联的AdaBoost分类器进行人脸检测,使用了特征脸的主分量分析法进行人脸识别.实验结果表明该方法能较快地定位并跟踪人的脸部,然后通过比较人脸数据库能较好地识别出待检人物的身份.     

基于麻雀搜索算法优化支持向量机的刀具磨损识别

针对微小深孔钻削刀具磨损状态检测的工程需求,提出了基于钻削声信号的麻花钻头磨损状态识别方法。根据不同磨损程度的麻花钻在钻削过程中的声信号,使用经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)将声信号分解成若干个固有模态函数(intrinsic mode functions, IMFs),通过时频联合分析探索刀具磨损与声信号特征之间的关联规律;再使用麻雀搜索算法(sparrow search algorithm, SSA)优化支持向量机(support vector machine, SVM)的参数,并利用SVM实现基于声信号特征的刀具磨损状态识别。实验结果表明,微小深孔钻头磨损程度与钻削声信号特征之间存在非线性耦合关系,声信号高频特征对钻头磨损程度的变化非常敏感;采用经过SSA优化后的SVM算法,基于优选的IMF特征能够准确识别钻削刀具磨损状态,识别准确率可达98.246%。     

基于遗传神经网络的战场声目标识别

通过小波包分析提取战场声信号不同频带上的能量作为特征向量,设计了遗传神经网络作为战场声目标识别的分类器,克服了传统BP神经网络容易陷入局部最小点的缺陷,通过Matlab仿真对比实验结果,证明遗传神经网络能够提高战场声目标的识别率。     

Acoustic Signal Feature Extraction of Vehicle Targets

IntroductionThe acoustic features of vehicle targets are animportant index for target recognition[13 ] ,butextensive data is needed to understand the acousticfeatures of vehicle targets.Target features can beacquired from existing test results or addition…     

深度神经网络技术在汉语语音识别声学建模中的优化策略

将深度神经网络作为声学模型引入面向汉语电话自然口语交谈语音识别系统。针对自然口语中识别字错误率较高的问题,从语音的声学特征类型选择、模型训练时元参数调节以及改善模型泛化能力等方面出发,对基于深度神经网络的声学模型建模技术进行了一系列的优化。针对训练样本中状态先验概率分布稀疏的情况,提出了一种状态先验概率平滑算法,在一定程度上缓解了这种数据稀疏问题,经平滑后,字错误率下降超过1%。在所采用的3个电话自然口语交谈测试集上,相对于优化前的深度神经网络模型,经过优化后的模型取得了性能的一致提升,字错误率平均相对降低15%。实验结果表明,所采用优化策略可以有效地改善深度神经网络声学模型性能。     

基于多尺度梅尔倒谱系数的转辙机声信号状态识别方法

为了准确地识别铁路转辙机所处的工作状态,保证列车能够安全行驶并转向,提出了一种基于声音信号的转辙机状态识别方法。首先将声音信号预处理后提取其梅尔倒谱系数（MFCC）;为更加全面表征转辙机声信号的特点,对MFCC进行改进得到多尺度MFCC特征;引入卷积神经网络（CNN）构建转辙机声信号识别模型,并采用五折交叉验证法获得两种特征的识别准确率。本实验将S700K型转辙机在四种状态下运行时采集的真实声音信号进行训练和测试。实验结果表明,多尺度MFCC特征可使转辙机声音状态识别准确率至少提高7.5%。并且在低信噪比下,多尺度MFCC特征也有更好的表现,其准确率相较传统MFCC可提升35%。     

2D-Haar声学特征超向量快速生成方法

针对大数据量音频的高速处理,提出一种快速的声学特征超向量生成方法,有效提高音频识别系统的识别速度和精度.所提方法首先将多个连续音频帧的常用声学特征构成声学特征图,进而使用低复杂度的运算方法在其中快速提取维数达数十万的Haar-like声学特征;然后使用AdaBoost.MH算法,筛选出具有较高代表性的Haar-like声学特征模式组合,用以构成声学特征超向量;进而提出Random AdaBoost特征筛选方法,进一步提高特征筛选速度.实验结果表明,在音频事件识别、说话人识别、说话人性别识别3种场合下,使用Haar-like声学特征可以使SVM、C5.0、AdaBoost等识别算法获得比MFCC、PLP、LPCC等常用声学特征更高的识别准确率,同时可以获得7~20倍的训练速度提升和5~10倍的识别速度提升.      

说话人识别中语音特征参数研究

在说话人识别系统中,特征参数的选择和提取对系统的识别性能有关键性的影响。研究了两种重要的语音特征参数,线性预测倒谱系数和美尔倒谱系数,在此基础上提出改进的相位自相关系数,通过实验对几种参数进行了对比,结果表明改进的相位自相关系数能够使系统的误识率明显下降。     

随机轨迹模型中汉语连续语音识别基元的选取方案

在比较各种汉语语音识别基元的基础上,结合汉语语音和随机轨迹模型的特色,提出了以音素类单元作为汉语连续语音识别系统的识别基元．基于音素基随机轨迹模型的汉语连续语音识别系统的实验结果表明,该方案可行．     

一种基于多任务学习的多模态情感识别方法

为了通过设置辅助任务学习到更具有情感倾向性的视频和语音表示, 进而提升模态融合的效果, 提出一种基于多任务学习的多模态情感识别模型, 使用多模态共享层来学习视觉和语音模型的情感信息。在MOSI数据集和MOSEI数据集上的实验表明, 添加两个辅助的单模态情感识别任务后, 模型可以学习到更有效的单模态情感表示, 并且在两个数据集上的情感识别准确率比目前性能最佳的单任务模型分别提升0.8%和2.5%。     

基于BP神经网络的海洋声学仪器信号识别方法

分析了几种常用海洋声学仪器信号的基本特征,提出一种基于误差反向传播(back propagation,BP)神经网络,以实现对信号特征参数进行分类、识别的方法.该方法采用短时傅里叶变换提取信号特征参数,运用Levenberg-Marquardt算法训练BP神经网络.以实测海洋声学仪器信号的特征参数进行训练后,采用实测和仿真样本对BP神经网络的识别能力进行测试.实验结果表明,BP神经网络能够有效地区分不同海洋声学仪器的信号,识别准确率达到95%以上,且虚警率低于5%.该研究成果可用于识别海域中不同海洋声学仪器,检测海洋中声学仪器的工作状态.该识别方法对于其他海洋声信号的识别研究也有一定的参考价值.