利用小波的人脸图像光照补偿方法

本文针对光照不均匀的人脸识别率低提出了利用小波对光照不均的人脸图像进行光照补偿的方法。该方法先将待处理人脸图像求对数,在对数域中进行小波分解,将低频部分逼近标准光照的人脸图像的低频部分,对高频部分进行拉普拉斯滤波,锐化边缘,然后进行逆小波变换,最后求其指数得到最后的处理结果。实验表明该方法能有效提高人脸图像的视觉效果,起到补偿光照不均匀的效果。     

一种改进的基于小波的人脸图像光照归一化算法

为了消除光照变化对人脸识别的影响,提出了一种新的基于小波的光照归一化算法。首先对人脸图像进行三级小波分解,获取低频和高频系数;接着对低频成分直方图均衡化,减弱光照的影响,同时对高频成分阈值去噪,再放大高频以增强图像边缘;最后进行逆小波变换,得到归一化后的人脸图像。在Yale B人脸库上的实验结果表明:本文方法可有效减弱光照变化对人脸识别的影响,显著地提高了人脸识别系统的识别率。     

基于Gabor小波能量子带分块的稀疏表示人脸识别

基于稀疏表示分类的人脸识别通常提取特征脸、随机脸和费歇尔脸这些整体特征,忽略了局部特征在克服光照和表情变化方面的优越性。针对以上问题,本文提出了基于Gabor小波能量子带分块的稀疏表示人脸识别算法。首先将人脸图像进行不同尺度和方向下的Gabor小波变换,对得到的每个能量子带进行分块,然后将各子块能量信息融合组成子带的特征向量,再将各能量子带特征向量融合组成增强的Gabor特征向量,最后将该特征应用于稀疏表示人脸识别。实验结果表明,该算法对于光照和表情变化具较好的的鲁棒性。     

基于小波树和二维主元分析的人脸识别

为提高人脸识别率,结合小波树和子空间分析中的二维主元分析,提出基于小波树和二维主元分析的人脸识别算法(WTMPCA).该算法先利用小波变换公式,在人脸图像上计算出一个小波近似分量和三个细节分量;分层次重组小波近似分量,得到新样本集;最后在此样本集上使用二维主元分析进行人脸识别.ORL和CAS-PEAL-R1人脸库的实验结果表明,与基于图像矩阵的二维主元分析(2D-PCA)相比较,WTMPCA方法的人脸识别率为96%,对光照条件、脸部表情变化有良好的鲁棒性.     

一种基于小波分量变换的人脸图像光照归一化算法

基于小波变换原理,提出一种基于小波分量变换的人脸图像光照归一化算法.人脸图像经过二维离散小波变换(DWT),被分解成4个子分量(LL,HL,LH,HH).将低频分量(LL)进行对数变换和分段线性变换,对高频分量(LH,HL,HH)进行Gamma变换.对所有子分量进行小波逆变换,对经小波重构后的人脸图像进行中值滤波.分别在Yale B和CMU-PIE人脸数据库中对本文算法进行光照归一化有效性试验;对比本文算法与其他22种光照归一化算法的处理时间及处理效果;进行分段线性变换和伽马变换参数比较试验及人脸识别试验.结果表明:本文算法执行速度快,处理效果好,人脸识别率高,适用于不同光照条件的人脸识别系统.     

基于最优相关滤波的光照容限二维子空间人脸识别

针对光照容限人脸识别问题,提出了基于最优相关滤波的光照容限二维子空间人脸识别方法。通过采用特定类2D-PCA重构人脸图像,从中生成一对相关性过滤器,利用最优投影图像相关性过滤器将测试人脸图像投影到二维子空间,并利用重构相关性过滤器重构图像,根据预先设定的光照容限阈值进行人脸分类。在YaleB和PIE两大人脸数据库上对所提出方法的性能进行了评估,相比其他现存的相关性过滤器,所设计的滤波器更加优越。     

光强倒数色度空间的彩色人脸光照预处理

为了解决彩色人脸识别中色彩信息易受光照影响的问题,提出一种基于光强倒数色度空间（IICS）的彩色人脸图像预处理方法。本方法首先将图像均匀地分割成子块;将每个图像块变换为 IICS 空间中的一个二维数据集,并根据数据集的线性分布特性估计图像块的光照颜色;然后对全部图像块的光照估计进行颜色直方图统计,根据直方图对分块估计的结果进行合并;最后,利用估计得到的光照和对角模型将图像光照校正到标准白光下,用于人脸识别。在 AR 和 FERET 人脸库上的实验表明,通过引入本光照预处理,有效增强了彩色人脸识别方法对光照变化的鲁棒性,提高了识别精度。     

一种小波树和非参数鉴别分析的人脸识别

结合小波树和子空间分析中的非参数鉴别分析,提出了基于小波树和非参数鉴别分析的人脸识别算法(WANDA).该算法先利用小波变换公式,在人脸图像上计算出一个小波近似分量和三个细节分量;然后对小波近似分量进行二次小波分解,相应地计算出各小波近似分量;其后对三层分解的小波近似系数进行重新组合,得到新的样本集;最后在此样本集上使用非参数鉴别方法进行人脸识别.ORL和CAS-PEAL-R1人脸库的实验结果表明,与基于线性非参数鉴别分析的人脸识别(NDA)和鉴别分析的人脸识别(LDA)方法相比较,WANDA方法的人脸识别率为97.5％,对光照条件、脸部表情变化有良好的鲁棒性.     

结合小波低频子带的主成分分析方法

针对单样本人脸识别问题,提出了一种结合小波低频子带的主成分分析方法.为了加强单样本图像的分类信息,该方法将原训练样本与其小波低频子带重构图相结合,然后对结合的训练样本进行主成分分析.在ORL人脸库上的实验结果表明,当训练集中每个人只有一幅人脸样本图像时,文中方法的识别率比标准特征脸法高3.6%,而所使用的特征脸个数减少14.8%.     

基于高低频分量融合的人脸识别方法

图像分解方法可以将人脸图像分解为低频成分和高频成分,其中低频成分描述的是人脸图像光照成分,高频成分描述人脸图像细节成分。高频成分可作为光照不变特征进行人脸识别,但是由于受光照的影响,人脸图像分解后,位于人脸光照阴影区域的高频成分会被损坏。提出的人脸光照恢复方法分为3步:①基于PCA方法,利用局部的人脸光照明亮区域的高频信息重建人脸光照非均匀区域的高频成分;②利用局部光照明亮区域的光照成分重建全局的人脸图像正面均匀光照成分;③将重建后的低频人脸光照成分和高频人脸细节成分融合,得到人脸在正面均匀光照下的人脸图像,去除人脸阴影区域的影响,实现人脸光照恢复。该方法在YaleB数据库上做实验,获得的人脸光照恢复图像有良好的视觉效果和识别结果。     

基于虚拟曝光融合的光照自适应人脸图像增强方法

为了提高复杂光照条件下的人脸识别性能,提出一种基于虚拟曝光融合的光照自适应人脸图像增强方法。该方法针对检测到的人脸图像,计算其平均亮度,并与经由统计学习得到的正常光照人脸图像的亮度区间进行比较,判定其光照水平,分为低光照、高光照或正常光照,然后基于相机响应模型采用虚拟曝光融合的方法对低光照和高光照人脸图像进行光照增强处理,此过程循环迭代处理直到增强的人脸图像平均亮度达到正常水平。这种光照自适应增强后的人脸图像可作为输入无缝接入现有的人脸识别算法中,从而改善人脸识别系统性能。在Extended Yale B和CMU_PIE人脸图像数据库上的实验结果表明,该方法能有效提高复杂光照下的人脸识别率。     

自商图像优化加权LBP直方图的光照变化人脸识别

针对光照变化环境下人脸识别难度大的问题,提出了一种基于自商图像(SQI)和加权局部二值模式(LBP)的光照变化人脸识别方法。首先,利用SQI方法消除光照变化;然后,将两个加权的多区域LBP分别应用于各个图像以提取光照不变特征;最后,将自商图像方法和加权LBP算法提取的直方图融合形成最终的特征向量并用于人脸识别。在扩展YaleB和CMU-PIE人脸数据库上的实验结果表明,相比其他几种人脸识别方法,取得了更好的识别效果。     

B样条和图像梯度的单样本人脸识别

提出了一种基于B样条和图像梯度的算法用于单样本人脸识别。采用图像梯度方法进行人脸识别具有光照不变性等优点,但在图片有噪声的情况下,噪声信息会严重干扰梯度信息,识别率会大大下降。传统降噪方法,会在降噪的同时平滑图像,降低图像的梯度信息影响识别率。本文利用B样条滤波具有阶数可调的特点,根据图像的噪声值选取不同阶数B样条滤波,在降噪的同时最大程度的保留图像梯度信息以提高识别率。实验证明,基于B样条和图像梯度的算法在单样本人脸识别问题上识别率优于传统滤波方法。     

基于小波变换和独立成分分析的人脸识别

针对传统的独立成分分析算法对光照、表情、姿态等敏感的不足,提出了一种结合小波变换和独立成分分析的人脸识别方法.人脸图像首先经过小波变换后选取低频子图像进行独立成分分析,提取人脸图像特征,最后根据最近邻分类器分类.分析了样本数目、小波分解级数对平均识别率和识别时间的影响.基于ORL人脸数据库的实验结果证明了本方法在识别性能方面相对于单一方法的优越性.     

光照和噪声条件下的人脸识别

讨论了光照和噪声条件下的人脸识别问题，提出了基于Gabor滤波器对人脸图像提取Gabor特征并与EFM MAP-2相结合的人脸识别方法。实验证明，该方法在非均匀光照和噪声条件下比其他传统的人脸识别方法具有更好的鲁棒性。     

基于自然状态背景人脸图像数据库的建立

为了解决人脸识别算法设计与测试中图像样本背景单一,难以测试算法在自然环境中的识别效率这一问题,采用了分类实践的方法,建立了基于自然状态背景的人脸图像数据库;同时,设计了图像采集系统,实现了多种状态采集模式,使图像数据库状态丰富.该图像数据库建立了多种状态子库,包括姿态子库、光照子库、表情子库、佩戴饰物子库、时间跨度子库,同时还包括了夜间模式下的人脸图像.研究结果表明:该数据库对于设计高效算法,测试算法在不同状态下的鲁棒性具有很大的价值.该成果对于人脸识别算法的研究和开发具有一定的应用和参考意义.     

基于先验概率与不同小波基的人脸识别研究

由于小波分解在空域和频域上都能提供良好的局部信息,尤其是在小波分解后可以减少图像的分辨率,进而相应地减少计算复杂度,因此小波变换经常用于图像处理和图像分析中。通过实验得出了基于各种小波基的人脸识别的识别率和识别速度,并根据各种小波基的识别率和识别速度这一先验概率,将各种小波基在识别时进行融合,提出了一种新的人脸识别方法。     

基于加权稀疏非负矩阵分解的车脸识别算法

为提高多种光照条件下交通卡口视频中车脸识别的准确性,提出了一种基于改进非负矩阵分解的车脸识别算法.对采集图像进行预处理,获得车脸图像与车牌信息.基于特定光照条件,自适应提取车脸图像的初始特征.针对车脸图像中像素位置的重要性差异,建立了加权稀疏约束非负矩阵分解的特征降维方法.通过判断特征相似性与车牌信息一致性,确定车辆是否合法.实验结果表明所提算法具有较好的识别性能,真实接受率与错误拒绝率分别可达到0.9875与0.04,并满足实时性要求.