人眼特征提取技术研究综述

基于语义的图像检索是目前人脸图像检索领域研究发展的新趋势,所谓语义化人脸图像检索,通常是指根据待检索人脸图像的特征,去语义数据库中搜索最为匹配的人脸图像的过程,眼睛是人脸部特征的重要组成部分,眼睛的检测对于人脸信息的处理具有重要的意义;当前学术领域关于眼部特征提取的研究有很多,目前还没有一种眼部特征提取技术是公认快速有效的,主要讨论了人眼特征提取技术的一些主要方法,对现有的人眼定位,人眼区域分割,人眼特征提取的方法进行分析和讨论;最后对基于眼部特征语义化图像检索的发展和应用做一个简单的展望。     

基于深度卷积稀疏自编码分层网络的人脸识别技术

面对海量人脸图像识别,传统特征提取方法难以提取有效特征,造成人脸识别准确率较低。提出了一种鲁棒的人脸特征提取算法,即利用深度卷积稀疏自编码网络自动学习人脸中丰富且识别力高的特征。该方法将卷积操作融入自编码网络中,同时加入稀疏化思想,从而形成深度卷积稀疏自编码分层网络(hierarchical deep convolution sparse autoencoder,HDCSAE);用该网络自动提取海量人脸图像的高层鲁棒特征,并将提取的特征作为SVM分类器的输入得到分类结果。在FERET人脸数据库下对该方法进行测试,识别率达到99.47%,比传统的基于提取人为定义特征的人脸识别方法的识别率有所提高。     

基于多任务级联卷积网络模型的人脸检测和识别

深度学习的集成特征提取这一优点使得它广泛应用于人脸检测和识别。提出了一种多任务级联卷积网络模型(Multitask Cascaded Convolution Network,MTCNN)。基于Tensor Flow平台,基于改进的任务级联卷积网络模型检测到人脸,并且用Face Net算法对人脸进行特征提取,用KNN算法对人脸进行识别。实验结果表明,对不同光照下多人图像和遮挡图像的人脸进行检测和识别,具有良好的鲁棒性。     

分区域特征提取的人脸识别算法

针对人脸识别准确率易受人脸表情变化影响的问题,提出了一种分区域特征提取的人脸识别算法。首先,在预处理图像上标记出14个人脸关键点,并将人脸图像划分为表情易变区域和不变区域;然后,分别用Gabor+LBP和Gabor+分块LBP两种特征提取通道对表情不变区域和易变区域进行特征提取;最后,将所得的特征直方图级联,并进行身份验证。经FERET(face recognition technology),LFW(labled faces in the wild)及自制人脸数据库验证,文中算法准确率分别达到了99.14%,98.5%,96.52%。在FERET数据库中,该文算法准确率较DeepID和Gabor+分块LBP算法分别提高了1.88%和3.6%,F1(调和平均数)分别提高了1.8%和2.86%。实验结果表明,分区域特征提取的人脸识别算法对人脸表情变化具有很强的鲁棒性。     

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.     

基于深度学习和约束稀疏表达的人脸识别算法

目前的人脸特征匹配算法大多关注于单图像与单图像的匹配而不能有效利用图像序列之间的相关信息,因而提出了一种基于深度学习与约束稀疏表达的人脸特征匹配算法.通过CNN网络对人脸图像进行特征提取,并利用改进的稀疏表达方法自动选取相似的图像序列进行特征匹配,有效地利用了图像序列之间的相关信息.实验结果表明,该算法在LFW和AR数据库上取得了很好的效果并优于传统的SRC,L1-norm和CRC-RLS算法.      

基于小波分析的人脸图像特征提取

人脸图像特征提取是人脸识别的基础,采用小波分析技术,提出了一种快速的、具有良好鲁棒性的人脸图像特征提取方法。应用小波分析良好的时频局部化特性和多分辨率特性,选用合适的小波基对人脸图像进行小波变换．得到体现人脸特征的小波高频细节;经过水平和垂直投影运算,定位出眼睛对、鼻子、嘴唇和双颊等重要的人脸图像特征;再结合人脸的FAP参数集,确定出人脸识别所需要的人脸关键特征。实验结果表明,该方法具有较好的实时性和鲁棒性。     

基于特征脸和神经网络的人脸表情识别方法

当前人脸检测系统主要使用的是基于主成分分析算法和神经网络技术,本文提出了识别不同特征点的另一种技术,所提出的识别系统用来实现特征提取、主成分分析和人工神经网络,即用特征脸和主成分分析算法进行人脸识别.在主成分分析算法中,通过识别初始人脸图像集得到特征向量和特征脸,然后这些人脸被投射到特征脸上以计算权重,这些权重建立人脸数据库以便通过神经网络进行人脸识别.测试结果表明,其准确率达82.1%,达到了理想效果.     

基于变换域分析的车牌分割研究

考虑车牌本身特征,以模式识别的思想对整幅图像转变至利于识别和排除干扰的特征空间,并对图像基于变换域的纹理进行车牌粗特征提取,再由投影法细定位分割。试验表明该方法准确性、鲁棒性和适应性都达到实用技术指标,尤对车牌背景复杂、干扰较多情况具有良好效果。     

基于小波变换的人脸特征定位

提出一种基于离散小波变换 (DWT)的人脸检测与特征定位算法 ,算法针对人脸的不同特征 ,选择小波变换相应最有效的频段和分量 .运用椭圆检测算法、模板匹配算法、Hough变换等方法 ,并结合人脸各特征间的几何特征关系 ,采用由粗到细的方法分步地检测人脸范围 ,分割定位人脸的眼睛、虹膜、嘴、鼻尖等特征 .该算法对人脸姿态、表情变化和遮盖物具有一定的鲁棒性 ,同时具有计算量小、效率高的特点 .     

基于小波变换和改进PCA的人脸特征提取算法

针对在人脸图像高维数据降维时单纯使用主成分分析(PCA)算法的提取精度和速度受限问题,  提出一种基于小波变换和改进PCA的混合特征提取算法. 该方法首先对人脸图像进行小波分解, 选取低频分量对人脸图像进行特征提取;然后利用改进的PCA算法进行主成分提取, 获得代表人脸特征的特征向量; 最后将该算法应用于Olivetti Faces人脸库数据集的图像分类. 实验结果表明, 经过该混合算法处理后的图像特征数据, 由卷积神经网络(CNN)算法分类识别时准确率提升10%, 识别速度提高约37%.     

基于小波变换的人脸特征定位

提出一种基于离散小波变换(DWT)的人脸检测与特征定位算法，算法针对人脸的不同特征，选择小波变换相应最有效的频段和分量．运用椭圆检测算法、模板匹配算法、Hough变换等方法，并结合人脸各特征间的几何特征关系，采用由粗到细的方法分步地检测人脸范围，分割定位人脸的眼睛、虹膜、嘴、鼻尖等特征．该算法对人脸姿态、表情变化和遮盖物具有一定的鲁棒性，同时具有计算量小、效率高的特点．     

一种基于语义特征的快速人脸检索方法

运用数字图像处理技术、人脸模式识别技术与传统的数据库检索技术,融合基于文本的图像检索和基于内容的图像检索两者技术优势为一体,避开了在图像之间进行的繁琐匹配处理过程;以200人为待测样本进行检索实验,正确检索出来的为155人,完全匹配的为125人,系统的识别率为75.55％,平均检索时间小于0.1 s;实验证明,这种方法具有很强的鲁棒性,使用此方法所建立的语义人脸图像检索系统,具有快速、高效、实用的特点.     

基于几何图像滤波的3D人脸识别算法

针对表情变化下的三维人脸识别问题,提出了一种基于几何图像滤波的特征提取方法,并根据样本图像滤波后的特征分布函数给出最优卷积滤波器的设计过程.首先,利用网格平面参数化方法,将人脸网格映射到边界为正四边形的平面区域内,经过线性插值采样得到具有三维形状的二维几何图像;然后,将整体几何图像切割成局部分块图像的集合,在每组局部分块图像构成的训练样本库中利用差分进化算法对滤波器进行优化设计;最后,利用训练得到的最优滤波器提取对应分块图像的局部特征并计算相似度,将相似度得分融合,即可得到最终识别结果.利用FRGC v2人脸数据库进行实验验证,结果表明,使用几何图像滤波能显著提高算法的精度和鲁棒性.     

基于特征层融合与BP神经网络的人脸表情识别研究

针对图像处理中人脸表情识别率不高的问题,提出了一种基于特征层融合和神经网络的人脸表情识别方法。利用PCA对原图像进行特征降维处理得到维数较低的表情图像特征,再从粗到细策略对特征进行融合,最后采用神经网络的BP反向传播算法对训练集和验证集经多次迭代后训练好人脸表情模型。将收集到的表情数据进行实验仿真对比表明:本文提出方法与常用的分类算法相比,人脸表情识别率在本文提到的表情数据库上取得更好的效果。     

一种基于LNMF像素模式纹理特征的表情识别

采用一种基于像素模式纹理特征(PPBTF)的人脸特征表示方法对人脸图像进行了特征提取.首先,将原始的灰度图像转化成能够表征纹理信息的模式图,并且通过在特征窗内统计每一模式的像素个数得到其中心像素的特征矢量,然后将由局部非负矩阵分解(LNMF)得到的基本方程作为模板进行模式匹配.同时,将Adaboost和SVM结合起来,用做表情识别的分类器.最后,通过基于Cohn-Kanade数据库的实验证明了以LNMF基函数作为模板的PPBTF对表情识别具有较高的判别能力,并由基于PIE图像库等其他图像库的实验进一步验证了PPBTF对光照不敏感的特性,充分说明所提出的人脸表征方法的有效性和鲁棒性.     

人脸识别系统中的特征提取

研究了人脸识别系统中正面人脸的特征提取 .通过区域增长从人脸图像中分割出人脸 ,再利用边缘检测、Hough变换、模板匹配和方差投影技术可以快速有效地提取出人脸面部器官眼睛、鼻子和嘴巴特征 .实验结果表明本文所采用的方法具有较高的准确率和光照鲁棒性 .     

一种判别极端学习的相关反馈图像检索方法

针对基于支持向量机(SVM)的相关反馈图像检索方法计算复杂度高、缺乏判别能力以及图像特征提取不充分的问题,提出一种基于判别极端学习的相关反馈图像检索(DELM)方法。在图像特征提取阶段,通过连接图像的颜色、纹理及边缘直方图实现图像的特征提取,解决了以往多数检索方法仅使用单一图像特征造成的图像描述不充分的问题;在检索的反馈阶段,将最大边际准则(MMC)引入到极端学习机中,通过分析极端学习机隐层空间的类内离散度和类间离散度得到包含判别信息的分类模型,并给出降维和不降维两种形式,以提高相关反馈图像检索系统的检索能力。DELM方法能有效应用于基于内容的图像检索中,并显著提高图像检索的性能。实验结果表明,DELM方法和采用SVM、ELM和最小类别方差ELM的方法相比,在Corel-1K数据集下检索平均准确率分别提高了11.06%、5.28%和6.40%。     

基于注意力机制的人脸表情识别网络

人脸表情识别一直是计算机视觉领域的一个难题.近年来,随着深度学习的飞速发展,一些基于卷积神经网络的方法大大提高了人脸表情识别的准确率,但未能充分利用人脸图像中的信息,这是由于对于面部表情识别有意义的特征主要集中在一些关键位置,例如眼睛、鼻子和嘴巴等区域,因此在特征提取时增加这些关键位置的权重可以改善表情识别的效果.为此...     

卷积特征图融合与显著性检测的图像检索

针对基于深度学习的图像检索提取特征往往包含了复杂的背景噪声,导致图像检索的精确率并不高的问题,提出一种特征图融合与显著性检测的方法.首先,训练用于分类的深度卷积神经网络模型.然后,并将图像卷积之后的特征图谱进行融合,得到图像的显著性区域.最后,通过计算图像显著性特征的余弦距离来进行检索.实验结果证明:相比目前主流的方法,文中方法能够有效提高检测精度,且鲁棒性较高.