基于动态时间规整的局部分块匹配在面部遮挡人脸识别中的应用

针对面部遮挡人脸识别问题中遮挡源变幻莫测、遮挡位置、大小及形状未知而导致从人脸图像中分割遮挡区域困难的问题,提出了基于动态时间规整(DTW)的局部分块匹配(LPM)算法。首先,将人脸图像划分成若干大小相等且互不重叠的局部小块;然后,借助于光栅扫描顺序将各个小块按照前额、眼睛、鼻子、嘴巴和下巴的顺序连接成一个单一序列;最后,计算查询人脸与注册人之间图像到类的距离;并利用动态时间规整的设计思想寻找查询序列与所有注册序列之间的最佳对齐方式。在两个公开人脸数据库FRGC2.0、AR及一个户外人脸数据库上的实验验证了所提算法的有效性及可靠性。实验结果表明,相比其它几种较为先进的人脸识别算法,所提算法取得了更高的识别率;此外,所提算法无需任何训练过程,计算成本低,更适合应用于现实面部遮挡人脸识别中。     

CLAHE融合低频DCT系数重变换的人脸识别算法

针对人脸识别中由于伪装(如围巾、太阳镜和头发)或其他物体引起的面部遮挡而严重影响识别率的问题,提出了CLAHE融合低频DCT系数重变换的人脸识别算法。首先将图像划分成多个互不重叠的局部小块,使用受限直方图均衡化对局部子块进行局部对比拉伸以实现去噪;然后,通过缩减适当数目的低频DCT系数来消除人脸图像中的光照变化;最后,利用核主成分分析进行特征提取,最近邻分类器完成最终的人脸识别。在扩展Yale B、FRGC V2.0及一个户外人脸数据库上的实验验证了所提算法的有效性及鲁棒性。实验结果表明,相比几种线性表示算法,本文算法在处理鲁棒人脸识别时取得了更高的识别率。     

基于LTS优化图像切边LRC的面部遮挡人脸识别研究

针对现实人脸识别中由于伪装(如围巾、太阳镜和头发)或其他物体引起的面部遮挡而严重影响识别率的问题,提出了一种基于最小截平方和的图像切边线性回归分类算法。首先,使用一个鲁棒性强的估计量检测并裁剪查询样本、训练样本中受污染的像素点;然后,利用线性回归分类算法对图像进行切边;最后,利用LTS计算出规范化的重构误差,并根据重构误差最小的类完成人脸的识别。在通用人脸数据库AR、扩展的YaleB数据库以及一个户外人脸库上的实验验证了所提算法的有效性及可靠性,实验结果表明,相比其他几种回归分类算法,取得了更高的识别率,同时大大降低了训练总完成时间。     

基于相似性约束的面部幻象在人脸识别中的应用

为了根据低分辨率（LR）人脸图像生成高分辨率（HR）图像以提高人脸识别率,设计了四个相似性约束函数,提出了基于相似性约束的面部幻象方法。首先利用LR-LR约束计算出输入的LR人脸图像与训练集中各LR人脸图像之间的相似性;然后利用LR-HR约束描述输入的LR人脸图像与HR训练图像之间的局部结构相似性,同时增强相邻幻象图像块之间的平滑约束;最后利用空间相似性约束减少远离幻象图像块的那些图像块的影响。在FERET、Yale及ORL三大通用人脸数据库上的实验结果表明,相比其它几种较为先进的面部幻想生成方法,所提方法得到的幻想图像分辨率更高,此外,所提方法得到了更高的识别率。     

基于面部边缘细节的局部遮挡人脸图像识别

为解决人物面部遮挡情况下识别人脸信息不清楚的缺陷,优化人脸识别系统,提出了基于面部边缘细节的局部遮挡人脸图像识别方法。依据稀疏性表达对人脸图像去噪,根据图像灰度变换原理检测人脸图像边缘,分割边缘区域,计算其阈值以得到人脸图像边缘信息。标记人脸特征点增强信息识别精度,提取人脸图像的特征描述子,并将其输入支持向量机模型中,通过训练实现局部遮挡人脸图像识别。实验结果表明,该方法应用于人脸图像识别平均识别率高于73%,识别时间低于20 s。     

基于图像集匹配(ISM)的正则化最近点法在视频人脸识别中的应用

针对视频人脸识别中传统的图像集算法受光照、表情、姿态及遮掩等变化而影响识别性能的问题,提出了一种图像集匹配的正则化最近点算法。首先,将图库图像集和探针图像集建模成正则化仿射包,利用迭代器自动确定两个图像集间的正则化最近点;然后,利用最近子空间分类器最小化正则化最近点;最后,根据正则化最近点之间的欧氏距离及结构计算RNP集之间的距离,并利用最近邻分类器完成人脸识别。在Honda/UCSD、CMU Mobo和YouTube三大视频人脸数据库上的实验验证了所提算法的有效性及可靠性,实验结果表明,相比其他几种图像集人脸识别算法,所提算法取得了更好的识别效果,同时,大大减少了训练及测试总完成时间。     

部分遮挡人脸的检测技术分析

生物识别技术是计算机技术的一个新的应用领域,人脸识别成为生物识别中的一个热点问题,人脸检测是人脸识别的前期重要工作部分。现有的人脸检测算法多是针对简单背景下只有一个人验的图像进行的,对部分遮挡人脸的检测很少研究。文中提出局部遮挡人脸恢复的属性关系图方法．通过对较复杂背景下10幅图像实验（包括遮挡人脸和非遮挡人脸）,该算法对非遮挡人脸的正确检测率为98％,对遮挡人脸的准确检出率为62％。该算法对部分遮挡人脸的检测有一定的指导意义,但需要进一步的实验和提高准确检出率。     

低秩鲁棒性主成分分析的遮挡人脸识别

为了提高遮挡人脸的识别效果,提出了低秩鲁棒性主成分分析的遮挡人脸识别算法。首先采集人脸图像,并进行相应的预处理,然后采用鲁棒性主成分分析对人脸样本进行分解,并建立人脸图像训练样本和测试样本的低秩矩阵和误差矩阵,最后根据误差矩阵对人脸识别进行加权和识别,并采用经典人脸数据库进行仿真实验,结果表明,低秩鲁棒性主成分分析的遮挡人脸识别率得到显著提高,降低了遮挡人脸的误识率,具有更优的鲁棒性。     

基于改进APG的鲁棒光谱回归在人脸识别中的应用

针对人脸识别中传统的光谱回归方法对于由类标签错误和面部遮挡产生的误差很敏感的问题,提出了基于加速近似梯度的鲁棒光谱回归方法。首先将鲁棒判别子空间的学习问题转化成最大相关熵问题,得出光谱目标和预测之间的最大相关解;然后对相关熵采用总变分正则化,进而学习空间平滑的人脸结构;最后基于半二次化优化的附加形式,将最大相关熵问题投影到混合正则化模型,并通过加速近似梯度算法进行有效优化。在FRGC人脸数据库上的实验结果表明,所提方法对于类标签错误和面部遮挡具有鲁棒性和有效性,与其它几种常用的线性回归、光谱回归方法相比,不仅提高了识别率,而且大大地降低了计算开销。     

人脸识别视频压缩感知跟踪算法

针对视频监控中移动的人脸图像光照强度不同、遮挡、快速变化等问题,本文提出一种人脸识别视频压缩感知跟踪算法.利用图像尖锐化处理突出目标图像边缘纹理,再利用矩形滤波器对人脸图像归一化处理并获取特征向量.通过压缩感知算法对目标样本和背景样本的Haar-like特征压缩,建立目标模型,训练Adaboost算法的贝叶斯级联分类器.最后根据人脸特征区分目标和背景图像,实现目标人脸图像的动态跟踪.实验结果表明,该算法能够实现视频中人脸图像移动、遮挡及光照强度不均匀、快速变化等情况下的有效跟踪.     

基于LTS优化图像切边线性回归分类的人脸识别研究

针对现实人脸识别中由于伪装(如围巾、太阳镜和头发)或其它物体引起的面部遮挡而严重影响识别率的问题,提出了一种基于最小截平方和的图像切边线性回归分类算法。首先,使用一个鲁棒性强的估计量检测并裁剪查询样本、训练样本中受污染的像素点;然后,利用线性回归分类算法对图像进行切边;最后,利用LTS计算出规范化的重构误差。实验结果表明,相比其它几种回归分类算法,本文算法取得了更高的识别率,同时大大降低了训练总完成时间。     

基于小波和动态时间弯曲的时间序列相似匹配

提出了一种基于小波和动态时间弯曲(DTW)距离的时间序列索引和相似匹配方法. 该方法采用小波变换进行数据降维,利用R·-tree建立多维索引结构. 给出了查询序列的DTW距离边界和其在小波空间的查询超矩形的计算方法,从而将原始空间的基于DTW距离的相似匹配转换为小波空间基于欧氏距离的相似匹配. 证明了此匹配方法不会产生漏报,给出了基于DTW距离的范围查询算法和近邻查询算法. 实验结果表明该方法具有较高匹配精度和其较低的计算代价.     

基于联合动态稀疏表示方法的多图像人脸识别算法

采用联合动态稀疏表示方法构造一种新型的多图像人脸识别模型.该模型在多张人脸图像的稀疏表示矩阵上,利用动态数集得到联合动态稀疏表示矩阵,识别多图像的人脸.在多张人脸图像作为测试样本的情况下,利用多图像之间的关联性提高人脸图像识别的准确率.最后利用CMU人脸图像库对该算法进行仿真,结果表明其识别率较其他算法有很大的提高.     

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.     

基于位平面和协作表示的人脸识别算法

为提高人脸识别的准确性和高效性,提出了一种基于位平面信息的协作表示人脸识别算法,利用8位灰度图像的8个位平面和协作表示原理进行人脸识别.采用直方图均衡算法增强图像的对比度,并将均衡后的图像分解成8个包含有不同信息的二进制位平面图像.根据各位平面图像包含的识别信息量对它们进行加权求和,构造虚拟人脸图像.最后在虚拟人脸图像数据库上采用协作表示进行识别.实验结果表明,该算法具有较高的识别率和较快的识别速度.      

基于WT-W2D2DPCA的人脸识别算法研究

人脸识别过程中,针对二维主成分分析(2DPCA)算法在特征提取和数据降维上存在的问题,本文首先引入双向二维主成分分析(2D2DPCA)算法,该算法同时考虑图像行与列方向上的信息.考虑到人脸图像存在信息冗余而影响识别率的问题,于是本文提出一种基于小波加权双向二维主成分分析(WT-W2D2DPCA)的人脸识别算法.该算法首先采用二级小波分解对人脸图像进行预处理,提取其低频部分;然后根据人脸图像的特性,将低频部分进行奇偶分解,并引入加权思想,重组低频人脸图像,最后在ORL人脸数据库上进行双向二维主成分分析.实验结果表明,该方法不仅克服了传统2DPCA系数矩阵大的问题,而且得到了比传统的2DPCA、2D2DPCA算法更好的识别效果.     

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     

采用自适应加权扩展LBP的单样本人脸识别

提出了一种采用自适应加权扩展LBP(AWELBP,adaptively weighted extended local binarypattern)的单样本人脸描述方法,首先对单样本的人脸图像进行多尺度分块,对子块的图像进行扩展均匀LBP算子运算,同时同步生成图像局部熵图谱(LEM,local entropy map),计算每一子块对整体人脸图像纹理描述的贡献度图谱,根据贡献度图谱对每个子块的LBP直方图进行自适应加权,最后将各子块的LBP直方图进行连接形成人脸特征。本算法在ORL、Yale、Yale B人脸库上对部分遮挡、表情变化、光照变化等环境进行测试,并与传统算法以及与多种LBP改进算法进行比较,结果表明该算法对部分遮挡、表情变化和光照等环境下单样本人脸描述具有较好的效果。     

人脸识别考勤系统中有效人脸特征提取

提出了一种适用于考勤系统的人脸识别算法.该算法首先从2台摄像机实时采集的正、侧面图像中分割出人脸区域,然后对图像中的人脸进行有效几何特征的提取,并构造出特征矢量与持卡者所持有的卡片中信息进行比对.经实验验证本系统算法简单、定位准确、识别率较高.     

基于改进R-LDA的ANN在人脸识别中的研究

面部识别(FR)系统可以自动识别或校验从数码相机或图像生成设备中获得的人脸图像。为了做到这点,要从所获图像中提取面部特征,并与人脸数据库中的数据进行比对。目前,几乎所有的FR都面临与面部视角相关的障碍,包括光照不足和低分辨率,这些问题使其识别率大为降低。提出了一种经过全新衡量的标准化参数,它基于FR系统,能够提高在某些环境约束下的识别率。该方法基于常见的正规线性判别分析(R-LDA),并且包含了具有突出分类能力的可以提高人脸识别率的人工神经网络(ANN)。改进的R-LDA算法解决了在所有FR中出现的小样本容量(SSS)问题,同时,ANN对于检测人脸的正面图像很有用处。在ORL及FERET人脸数据库上进行了实验,结果表明,与其它的常用方法相比较,取得了更好的识别效果。