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。     

基于深度学习的大规模人脸图像检索

针对传统人工设计特征鲁棒性差、检索计算复杂等缺点,提出以深度特征表示人脸图像并采取由粗到细的人脸图像检索方法。首先,使用拥有近四百万张人脸图片的数据库训练卷积神经网络得到人脸特征提取模型;然后进行人脸特征提取、存储和聚类分析;最后,采用由粗到细地检索方式进行人脸检索。在LFW数据库上进行验证,基于深度学习的人脸特征的人脸检索准确率为99.1%,人脸检索时间约0.5s.实验结果表明,基于深度学习的人脸特征鲁棒性强、检索计算复杂度低。由粗到细的检索方法效率高,结果准确率高。     

基于人脸与虹膜的多生物特征融合识别算法研究

在研究传统人脸特征提取算法的基础上,提出基于LDA-LLE的人脸识别算法。该算法同时具有线性方法和非线性方法的优点,对人脸图像的常见变化,如光照、姿态等具有一定的鲁棒性;研究了基于Hough变换的虹膜特征定位算法,该定位算法通过检测两个圆和两条直线来实现虹膜图像的精确定位;然后分别利用SVM和KCCA在匹配层和特征层实现了的人脸图像和虹膜图像的融合;并利用ORL人脸库和IITD虹膜库组成的多模特征库上进行仿真实验。实验结果证明了这两种融合算法的有效性,尤其在小样本的情况下,该融合方法也能取得较高的识别率。     

基于改进核判别算法的视频运动人脸图像相似表情识别研究

传统的视频运动人脸图像相似表情识别方法,利用小波变换提取人脸特征,后续特征分解效果不理想,导致表情识别准确度较低。为此,提出基于改进核判别算法的视频运动人脸图像相似表情识别研究。采用积分图法提取视频中的人脸表情,得到特征矩形区域。结合核判别算法对特征矩形区域进行分解得出表情特征矢量。结合弹性模板匹配法,计算和匹配表情特征矢量,得出匹配最优的表情,完成人脸图像相似表情识别。为验证所提方法的应用性能,设计仿真实验。实验结果表明,与传统方法相比,所提方法的表情识别准确度更高。本文设计识别方法具有应用有效性,为相关领域提供可靠依据。     

基于变尺度DCT和PCA的人脸识别方法

针对实际应用中要对不同尺度的人脸图像进行匹配和识别的需求,提出一种基于变尺度DCT(离散余弦变换)结合PCA(主成分分析法)的人脸识别方法.首先将不同尺度的人脸图像进行DCT变换,然后提取出相同的DCT系数,再将提出的DCT系数进行PCA降维,最后进行匹配识别.通过对ORL人脸库及实验采集的多尺度人脸图像进行实验,证明了所提方法对不同尺度图像的匹配识别有效,并测算了DCT变换后的修剪尺度及PCA特征维数对该方法识别准确率的影响.     

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.      

人脸检测与识别

人脸是人主要的身份特征之一,人脸识别在信息管理、身份验证、视频监控、机器视觉等领域有着重要的实用价值.本文以中央民族大学信息工程学院本科生人脸数据库为背景,从应用的角度出发,开发了基于人脸识别的学生身份确认系统.整个系统主要分为图像预处理、人脸检测和人脸识别三个部分.图像预处理包括图像大小归一和图像灰度均衡;人脸检测采用Harr分类器;利用PCA（主成分分析）获得投影矩阵和维数适中的能够表征人脸的特征向量;基于最近邻原则,进行人脸匹配.系统测试结果表明,该系统能够完成基于人脸识别的学生身份信息查询功能.     

基于综合特征的图像检索

 基于内容的图像检索在多媒体数据库管理中得到越来越多的重视,介绍分别基于颜色、形状、纹理特征3种图像检索的方法.在利用单一特征检索的基础上,进行了组合特征的检索比较,提出了1种特征匹配算法的动态分配.对真实图像数据库的检索实验表明,这种方法的检索效果很好.     

基于遗传算法的人脸跟踪研究

提出了一种快速的、鲁棒的人脸定位及跟踪研究方法 ,定义了一种新的运动能量表示方法 ,利用该方法可以很快地检测出图像中的运动区域。在检测到的运动区域内 ,利用人的头部及面部结构知识确定出人脸区域 ,再将检测到的人脸区域作为模板 ,利用遗传算法在新的图像序列中动态地进行模板匹配 ,以确定人脸在新的图像序列中的位置。实验结果表明 ,该方法不但检测速度快 ,而且对光照、人脸姿态、表情及其他噪声具有较强的鲁棒性     

基于运动检测和小波分析的视频图像人脸检测

人脸检测是所有人脸处理系统的基础,而视频中人脸检测问题更具有其特殊的意义。结合运动检测和小波分析技术,提出了一种快速的、具有良好鲁棒性的人脸检测方法。首先基于运动检测得到包含人脸对象的运动区域——人脸图像;然后应用小波分析良好的时频局部化特性和多分辨率特性对运动检测定位的人脸图像进行降维处理,同时得到体现人脸特征的小波系数候选本征脸;最后结合人脸的面部特征及形状分析进一步对结果进行验证。实验结果表明,该方法具有较好的实时性和鲁棒性。     

一种基于贝叶斯多分类器组合的视频人脸取证系统设计

 贝叶斯多分类器组合模型可以表示图像间的条件概率和限定语义,并依此预测用户查询和序列图像间的相似度,是解决视频序列图像信息检索的有效手段。为了提高视频人脸取证系统中人脸图像匹配速度和准确度,提出和设计了一种基于贝叶斯多分类器的视频人脸跟踪识别取证系统。给出了系统的总体结构、主要模块的设计,以及采用的关键技术。实验中训练数据为有限的静态人脸图像,测试数据为视频图像序列。实验表明,该系统识别效率高、取证能力强、容错性好,在视频人脸分类中具有较好的效果,为动静结合人脸图像分类提供了一定的依据。     

标准正面人脸图象的特征提取

人脸的识别技术（ＦＲＴ）是当前模式识别领域的一个热点课题,人脸特征的自动提取是人脸自动识别过程中至关重要的一步,文中采用基于人脸几何特征的方法,设计一个初步的自动人脸特征提取系统,首先通过改进后的边缘检测和阈值技术在头肩型图象中找到头部轮廓,再利用“三停五眼”的标准进一步确定五官大概的位置,最后提取出７个有效的特征点,本系统建了一个包含５０个人脸图象的数据库,实验结果表明这种方法可以有效地获取头部轮廓一人脸特征点。     

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.     

基于双目视觉和旋转云台的远距离虹膜识别系统

 虹膜识别技术是一种新兴的生物特征识别技术,相对于指纹识别和人脸识别具有更高的准确率和稳定性,影响虹膜识别的瓶颈问题在于虹膜图像获取不太方便。当前该领域的热点就是研发一种可以在远距离、全自动地拍摄虹膜图像的设备,以解决虹膜识别的易用性问题。设计了一种基于双目视觉和旋转云台的远距离虹膜识别系统,该系统首先对摄像机进行标定,对双目摄像机中的人脸图像进行配准,从而估计人脸在空间中的大致位置;然后,系统利用旋转云台将虹膜摄像机自动对准人的眼睛并进行自动对焦,在捕获到清晰地虹膜图像后进行虹膜识别。实验证明,本文的立体视觉方法可以比较准确地定位物体空间位置,系统自动获取的虹膜图像质量好,识别率高。这种系统有望能够在未来的虹膜识别领域得以大规模应用。     

基于多重线性非参数化特征提取算法的人脸识别技术

针对人脸识别技术的特征提取方法存在不准确等问题,提出了基于张量空间模型的多重非参数化特征提取算法,给出了算法的基本原理,最后通过在ORL标准人脸数据库上的实验结果,验证了MNFA方法要明显优于MDA方法．     

基于PCA-二叉树的大规模图像索引技术研究

针对大数据数据库中图像索引中维度灾难问题,该文提出一种基于云的大规模图像检索技术,该方法创新性地将主成分分析法和二叉树引入到图像检索技术中,首先采用尺度不变特征变换和加速鲁棒特征描述符作为帧特征,面对大规模维度特征,将主成分分析法对帧特征进行降维,并使用二叉树表示降维后的特征,以加速研究阶段并减少存储空间,最终实现图像检索.实验表明:该文方法在降维70%的条件下,搜索精确率/召回率(Precision/Recall,PR)值能够达到传统方法20%降维条件下的PR值,并且在搜索时间上,该文方法与正常搜索相比,搜索速度得到30%～50%的提升.     

基于特征脸的人脸识别系统

提出了一种快速有效的人脸识别系统．针对特征脸方法只能识别标准正面人脸的局限性，设计了前端处理模块，首先计算待识别图像中人脸的倾斜角度，进行相应角度的旋转，然后剪切出人脸图像，进行尺寸调整，经过此处理后再进行特征脸识别．利用ORL人脸库和自建人脸库进行仿真实验，实验结果表明，本识别系统速度快，误识率低，具有实用性．     

人脸三维模型与识别

人脸三维模型与识别技术 ,是将贝叶斯统计识别理论应用于立体人脸识别 ,给出了基于DSP的立体人脸识别系统设计方案     

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。