基于半监督学习的最大间距准则人脸识别

针对人脸识别中不能同时利用标记样本和无标记样本的问题,提出了一种具有半监督学习的最大间距准则人脸特征提取方法.算法把无监督判别投影的局部和非局部散度矩阵引入到最大间距准则方法中.在ORL和Yale人脸库上的实验结果表明,本方法不但充分利用了有判别信息的标记样本和大量无标记样本,而且更好地发挥了最大间距准则算法的优点,有效地提高了人脸识别率.     

基于最大间距准则和差分向量的人脸特征提取

提出了一种结合最大间距准则(MMC)和差分向量的特征提取方法,将其应用在人脸识别中.首先对样本图像进行Gram-Schmidt正交变换得到每类样本的共同向量;然后将每幅原始图像与该类的共同向量之间的差作为差分向量,通过MMC方法得到差分向量的最优投影变换矩阵;最后将测试样本的差分向量和训练样本的差分向量投影到最优投影变换矩阵上获得特征向量,利用三阶近邻分类器进行分类识别.在ORL和Yale人脸数据库上的实验结果表明了该方法具有较好的识别性能.     

基于二维局部保持鉴别分析的特征提取算法

提出了一种二维局部保持鉴别分析（Two-dimensional Locality Preserving Discriminant Analysis,2D-LPDA）特征提取算法.该算法直接对图像矩阵进行运算而不需要将矩阵转化为向量后进行运算,较好地保持了图像相邻像素之间的空间结构关系;在LPP算法的基础上,利用训练样本的类别信息计算二维类间散度矩阵和二维类内散度矩阵,并在2D-LPDA的目标函数中引入最大间距准则（Maximum Margin Criterion,MMC）,从而求得具有良好鉴别能力的投影向量,同时还避免了小样本情况下矩阵的奇异性问题.通过在ORL人脸图像库上的人脸识别和新生儿面部图像库上的疼痛表情识别实验,验证了所提出的算法的有效性.     

一种线性局部切空间判别分析算法

为了在保持数据局部几何结构不变的同时使数据分类边界最大化,提出了一种用于分类的线性局部切空间判别分析算法.该算法是改进的流形学习算法的监督版,样本的局部切空间排列矩阵确保样本低维嵌入的局部几何结构不变;基于最大边界准则的数据散度矩阵确保数据分类的类内散度最小和类间散度最大;对上述2个矩阵和进行特征分解,获得平衡的投影向量基,使样本投影后的子空间被优化.对Yale,UMIST与MIT这3个人脸数据库的实验结果表明,与现有多种经典分类方法相比,提出的算法在降维的同时提取了用于人脸识别的更有效特征,识别性能较好,具有较高的判别分析能力.     

一种改进的最大间距准则人脸识别方法

针对最大间距准则在人脸特征提取过程中的不足,提出一种统计不相关的加权最大间距准则人脸特征提取方法。首先对最大间距准则的类间散度矩阵和类内散度矩阵加乘权函数。然后在准则函数中利用双参数调节类间散度和类内散度对特征抽取的影响力。最后通过Schmidt正交化得到统计不相关的最佳鉴别矢量集。在ORL和Yale人脸图像库上的仿真实验结果表明,克服了最大间距准则的缺点,提高了人脸识别率。     

依概率分类的保持投影及其在人脸识别中的应用

为了提高低维空间对原始高维样本的表示能力,该文提出了依概率分类的保持投影算法(PCPP)。PCPP考虑了样本类别信息,并重新定义类内样本间的相似性,包含样本的邻域信息,而且在K近邻选择下,还能反映样本被正确归类的概率。样本经投影后,在低维特征空间内,被正确归类且概率较大的类内样本间的邻域关系得到了保持。在Yale、FERET及AR人脸库上的人脸识别实验表明,PCPP较其他算法取得了更好的识别性能。     

结合MMC与BPSO优化的人脸特征提取

为了提高最大间距准则法表征人脸特征空间的能力,提出了一种融合最大间距准则和二进制粒子群优化算法的人脸识别方法。利用离散二进制粒子群算法对最大间距准则变换后的特征向量进行选择优化,获得有利于分类的最优特征子空间。在ORL和Yale标准人脸库上的实验结果表明,该方法不但降低了特征空间的维数,而且更好的发挥了最大间距准则算法的优点,提高了人脸识别的速度和精度。     

二维线性大间距判别分析及其在步态识别中的应用

提出一种二维线性大间距判别分析(Two dimensional linear maximum margin discriminant analysis,2DLMMDA)的投影算法。该算法一方面采用了有效且稳定的大间距优化准则,引入了Laplacian矩阵,保持了特征矩阵的流形结构,且优化域为Laplacian类间散度与Laplacian类内散度之差,能克服Fisher准则带来的小样本问题;另一方面,采用了具有监督信息的判别分析,大大地提高了识别率。为了验证所提出的算法对特征提取的有效性,选择最近邻分类器进行特征分类,最后通过在CASIA(B)步态库上实验。实验结果表明,文中提出的算法具有更高的识别率和识别速度。     

增强Fisher判决的Bagging集成分类方法

提出了一种样本间的相似性度量方法,并将这种相似性度量信息附加到Fisher线性判别的类内、类间离散度矩阵,使得Fisher判决准则在使类内距离达最小、类间距离达最大的同时,也使类内相似度达最小、类间相似度达最大,获得比原始Fisher判别更好的投影矩阵.实验证明,与Bagging集成的Fisherface比较,该方法显示出更好的识别率.     

基于子类划分的分类器设计方法

该文给出了一种基于子类划分的分类器设计方法，提出了一个基于类内散布矩阵和类间散布矩阵的可分性新准则，并提出了利用遗传算法通过训练自动确定子类个数的方法。人脸识别实验表明，所提出的方法能够提高近邻分类方法的效果，并解决学习矢量量化分类方法典型样本个数难以合理确定的问题。