基于肤色模型与Adaboost算法的多视角人脸检测

提出了一种基于椭圆肤色模型与可控风险敏感型Adaboost(CCS-Adaboost)算法的多视角人脸检测方法.在人脸检测的离线训练部分,该方法使用Haar-like特征和CCS-Adaboost算法训练样本.CCS-Adaboost在最小化分类错误率的同时能够最小化样本的误分类风险,从而它能够提高分类准确性.在实时检测部分,首先通过使用YCbCr颜色空间的椭圆模型快速检测出可能的人脸区域,然后通过基于CCS-Adaboost的多视角人脸检测器检测人脸.多视角人脸检测器中级联分类器的前四层构成姿态预估部分,如果样本未通过级联检测器的前四层,那么该样本被确定为一个非人脸样本.实验证明该检测器可以有效和准确地检测多视角人脸.     

一种新的多视角人脸跟踪算法

为了对复杂场景中的多视角旋转人脸进行精确跟踪,提出了一种基于子空间特征模型的多视角人脸跟踪算法.该算法根据不同的人脸姿态建立多个离线人脸模型并自动进行在线学习,同时,针对人脸跟踪提出了新的自适应粒子滤波框架,确定人脸状态.实验结果表明,该算法能够准确跟踪多视角变尺度人脸,并实时分辨人脸姿态,对人脸的旋转、尺度变化以及环境影响不敏感,具有很强的鲁棒性和精确性.     

基于随机森林的人脸关键点精确定位方法

为了解决干扰情况(光照变化、表情变化和姿态变化等)下的人脸关键点精确定位问题,提出一种新的基于随机森林分类器的人脸关键点定位算法。针对目前研究工作尚未解决的人脸表情、光照以及姿态变化等难点,该文有两点主要贡献:1)引入了随机森林分类器和点对比较特征进行关键点定位,这种基于大量样本统计学习的方法能够有效解决人脸关键点定位中光照、表情和姿态变化这些难点;2)结合关键点的位置约束关系,进一步降低定位误差。实验结果表明:该算法可以有效地克服人脸光照、表情和姿态变化等因素干扰,能够对眼角和嘴角6个关键点进行全自动精确定位。     

基于随机森林的人脸关键点精确定位方法

为了解决干扰情况(光照变化、表情变化和姿态变化等)下的人脸关键点精确定位问题,提出一种新的基于随机森林分类器的人脸关键点定位算法。针对目前研究工作尚未解决的人脸表情、光照以及姿态变化等难点,该文有两点主要贡献:1)引入了随机森林分类器和点对比较特征进行关键点定位,这种基于大量样本统计学习的方法能够有效解决人脸关键点定位中光照、表情和姿态变化这些难点;2)结合关键点的位置约束关系,进一步降低定位误差。实验结果表明:该算法可以有效地克服人脸光照、表情和姿态变化等因素干扰,能够对眼角和嘴角6个关键点进行全自动精确定位。     

基于Canny-AAM的人脸特征定位算法

主动表观模型(AAM)是经典的特征点检测方法,该模型对外轮廓的定位不是十分准确,且计算复杂度高,迭代次数大,容易陷入局部最优解,很难满足多姿态人脸特征点检测的要求.针对上述问题,提出了一种基于Canny边缘检测的AAM人脸特征定位方法.在使用AAM之前先利用Canny算法进行边缘检测,滤去非人脸轮廓部分像素点的纹理信息,使特征点极大限度的定位到人脸轮廓部分.实验结果表明:该方法减少了迭代次数,降低了计算的复杂度,提高了匹配的准确率,时间消耗降低了27.7%.     

基于图片特征与人脸姿态的人脸识别方法研究

针对人脸识别中在非限定条件下（如背景、光照等因素发生变化时）人脸多角度多姿态识别精度低的问题与现有基于识别模型的方法无法快速更新人脸类别,提出了基于图片特征与人脸姿态的识别方法,通过对人脸姿态的识别,最大程度的匹配人脸数据库中的人脸信息,使用VGG16卷积神经网络训练模型提取图片特征,生成特征向量,再使用支持向量机分别训练提取出的特征,与人脸数据库中信息进行比对,从而精确识别人脸。通过在Pubfig与FERET人脸库上实验结果表明,所采用的算法精度较高。     

基于图片特征与人脸姿态的人脸识别方法

针对人脸识别中在非限定条件下(如背景、光照等因素发生变化时),人脸多角度多姿态识别精度低的问题与现有基于识别模型的方法无法快速更新人脸类别,提出了基于图片特征与人脸姿态的识别方法。通过对人脸姿态的识别,最大程度的匹配人脸数据库中的人脸信息,使用VGG16卷积神经网络训练模型提取图片特征,生成特征向量;再使用支持向量机分别训练提取出的特征,与人脸数据库中信息进行比对,从而精确识别人脸。通过在Pubfig与FERET人脸库上实验,结果表明,所采用的算法精度较高。     

一种多视角人脸姿态估计算法

基于独立子空间分析(ISA)技术，提出了一种多视角人脸姿态估计算法。给出了ISA视角子空间分析公式和有效的多视角子空间有监督学习算法。基于有监督学习的多视角人脸模型子空间学习算法，能够实现比无监督ISA学习算法得到更高的姿态估计精度。     

基于相对距离分布聚类的人脸特征点定位算法

针对目前主流算法对所有特征点采用整体回归而忽略人脸局部结构信息的问题,提出了一种新的回归流程结构,通过基于特征点相对距离分布直方图和K均值聚类,结合了人脸结构信息对特征点聚类并分别进行回归,可以更准确地进行人脸特征点定位。另外,通过对回归迭代方法进行优化,可以实现鲁棒的参数更新,大大提高运算速度。在有遮挡标识的人脸数据库(COFW)上进行了深入的实验,结果表明:论文算法对于人脸特征点定位效果显著,相较于鲁棒姿势级联回归(RCPR)等算法训练时间大幅减少,其定位准确度也有了一定提高,而且算法计算效率高,测试速度则达到220fps,能够满足实时处理的要求。     

一种交互式脸部网格模型调整算法

脸部网格模型的建立是基于模型人脸合成技术中的关键步骤.提出一个半交互式正面人脸模型的调整算法,首先利用区域增长法和模板匹配自动确定图像中人脸及各特征区域的大致位置,然后交互地提取人脸特征点的准确二维位置,最后自动确定脸部姿态和调整模型非特征点,即获得输入人脸模型.该算法简便实用,费时较少,具有实用价值.     

基于深度卷积网络的多视角人脸检测研究

针对复杂背景下多视角人脸检测的问题,提出了一种基于深度卷积网络的多视角人脸检测算法。该算法从AFLW多视角人脸库中得到了原始正负样本的数据集,利用改进的NIN_Cifar10网络结构模型来训练一个深度人脸分类器,通过非极大值抑制算法(Non-maximum suppression,NMS)使其确定为最终的人脸检测窗口进行人脸检测。在Caffe框架下的实验结果表明:本文的方法在多视角人脸检测的正确率上达到了97.3%,与Ada Boost算法相比,误检率降低了6%,检测速度提高了30%,同时对遮挡、光照也具有一定的鲁棒性。     

基于相位一致性的人脸特征匹配研究

为避免立体匹配算法特征点定位易受噪声影响的问题, 提出一种基于相位一致性的人脸特征点匹配算法。首先对获取的平行双目图像进行人脸的精确定位, 降低立体匹配的搜索范围; 然后采用相位一致性模型对人脸纹理特征进行检测, 检测结果不受亮度、 对比度等因素影响, 在不同光照环境下的图像可以使用固定阈值, 避免了特征检测中阈值选取的困难; 最后结合利用梯度旋转直方图算法对特征点描述, 减小视角变化对结果的影响。实验结果表明, 该算法鲁棒性较好、 正确匹配率较高, 达到80%以上。     

基于分级式特征提取的多视角人脸检测算法

提出了一种基于分级式特征提取的多视角人脸检测算法.首先,将训练所用人脸样本按照视角进行分组;其次,分别对每组样本进行特征提取,针对单一特征的局限性,提出了梯度方向直方图(HOG)和局部二值模式(LBP)的融合特征,为了快速构建特征金字塔,提出了一种分级式特征提取的方法;再次,使用基于隐含变量的支持向量机(LSVM)训练模型参数,获得多个模型;最后,将这些模型组合起来构成混合模型.在FDDB和AFW人脸数据库上进行了实验,结果表明:本算法可实现复杂背景下的多视角人脸检测,且比现有算法效果更好.     

一种有效的唇部特征定位算法

唇部特征定位是唇读系统不可获缺的一个环节。该文在人脸检测的基础上,对唇部特征进行定位研究。先根据Ada Boost人脸检测算法对人脸图像进行人脸检测,确定人脸位置。根据人脸面部结构特征估计唇部所在区域,运用唇部BR加权G色对比法(WBRGC)对唇部进行分割,在唇部边缘上提取特征点,实验表明该方法能够快速有效地定位出唇部特征点。     

基于LBP和SVM的人脸表情识别系统的设计与实现

采用一种计算简单快速的LBP特征与SVM进行决策表情分类的方式实现了人脸表情判别在视频方面的应用。首先获取视频流中的图像并进行预处理以减小环境等外部因素对后续处理的影响。其次,使用LBP算子检测人脸并返回人脸区域。然后,使用一系列标定好的人脸图片作为训练集,通过多级级联的回归树模型训练人脸68个关键点模型,预测并标记人脸68个关键点,分别记录下每种表情的人脸特征点的位置信息即表情特征。最后,利用SVM训练表情识别模型,对于基本的7种表情即生气、厌烦、恐惧、开心、平常、伤心、惊讶进行分类。系统界面友好,操作简单,功能完善,性能优越。     

基于三点透视的人脸姿态估计算法

提出了基于特征点透视变换和人脸统计模型的人脸姿态估计算法.首先建立以左右眼睛点和鼻尖为几何特征点的人脸统计模型,然后推导出这三个特征点在图像平面坐标系和三维世界坐标系间的对应关系,进而得到从图像平面上的三个特征点估算人脸在三维空间姿态的理论方程,最后运用迭代方法给出了一个完整的快速人脸姿态估计算法.实验结果表明,本算法精度高,速度快,具有较好的鲁棒性.     

基于三维重建的人脸姿态估计

人脸姿态估计是计算机视觉及人脸识别领域的一项关键研究内容.将三维模型应用于估计人脸图像姿态参数,提出了基于三维重建的人脸姿态估计算法.根据人脸正面图片上的特征点计算出形状参数,实现三维人脸重建.基于三维人脸模型,由姿态图片上提取的特征点信息推知等姿态下模型上对应特征点的信息,针对照模型正面姿态,运用线性回归估计姿态参数.实验表明,重建的三维人脸具有较好的真实感,在较大的姿态变化范围内,该方法也能够取得较好的估计精确并具有鲁棒性.     

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。     

基于改进的快速鲁棒特征算法的人脸检测研究

针对快速鲁棒特征(SURF)算法冗余信息多且计算速度慢的缺点,该文对SURF算法进行改进,用于人脸检测。计算特征点邻域的图像熵,并使用非极大值抑制提取图像熵高的特征点,通过减少区域描述减少冗余信息。使用扇形窗口遍历各特征点邻域,通过计算窗口内哈尔小波响应构建该点的特征描述子,从而加快计算速度。使用费舍尔矢量核将各特征描述子映射到高维空间进行人脸检测。仿真实验表明,在应用于人脸检测数据集和基准(FDDB)数据集时,与SURF算法相比,该文算法检测率提高了7.9%,特征计算时间减少了53.1%,特征点数减少了59.7%。     

一种改进的人脸特征点定位方法

人脸特征点自动定位方法在人脸识别、三维人脸模型重建等方面都有重要作用.三维人脸模型重建对下巴特征点精度要求很高.采用一种结合遗传算法和活动外表模型(AAM)的人脸特征点定位方法(GA-AAM),对AAM算法在下巴轮廓提取中的不能精确收敛问题作了改进.对于用实时AAM算法做特征点粗定位得到的结果,在AAM的代价函数中引入代表特征点处的边缘信息,进一步采用遗传算法作优化.实验结果表明该方法对下巴特征点的精确收敛十分有效.