基于补集零空间与最近空间距离的人脸识别

针对人脸识别中在分类器判别时没有充分利用类间差异的问题,提出一种补集零空间（CNS）算法,并进一步提出结合CNS算法与最近空间距离的人脸识别算法——补集零空间与最近空间距离算法（CNSD）。首先,在训练样本中,对每一种类别的人脸样本,构建其子空间并计算其补集的零空间;其次,计算测试样本与所有子空间和补集零空间的距离,找到最小的子空间距离与最大的补集零空间距离对应的类别,将其判别为测试样本的类别。算法在ORL与AR人脸数据集上进行了测试,当训练样本数较小时,CNS算法与CNSD算法识别率远高于最近邻分类器（NN）算法、最近空间距离（NS）算法、最近最远空间距离（NFS）算法;训练样本数较大时,CNS算法与CNSD算法识别率也略高于NN算法、NS算法、NFS算法。实验结果表明,所提算法能充分利用图像的类间差异,提高人脸识别的成功率。     

基于线性判别回归的最近-最远子空间分类鲁棒人脸识别

针对人脸识别中小样本问题导致类依赖子空间不完善而严重影响识别性能的问题,提出一种基于线性判别回归的最近-最远子空间分类算法。首先,基于线性判别回归,利用最近子空间分类器度量测试图像与单一类之间的关系;然后,利用所提出的最远子空间分类器度量测试图像与训练图像之间的关系;最后,结合最近、最远子空间分类器,利用类依赖子空间的不同特性完成人脸的分类识别。在三个公开的人脸数据库ORL、AR及扩展Yale B上的实验验证了该算法的有效性。实验结果表明,相比其他几种分类算法,该算法取得了更好的识别效果。     

正则化最近点优化图像集匹配的三维人脸识别

针对传统的三维人脸识别算法受光照、表情、姿态及遮掩等变化而影响识别性能的问题,提出了一种基于正则化最近点优化图像集匹配算法。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;利用最近子空间分类器最小化正则化最近点;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,利用最近邻分类器完成人脸的识别。在Honda/UCSD、BU4DFE两大视频人脸数据库上的实验验证了该算法的有效性及可靠性,实验结果表明,相比其他几种较为先进的三维人脸识别算法,该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。     

核子空间样本选择方法的核最近邻凸包分类器

为了保证核最近邻凸包分类器有效地处理大训练集的应用问题,提出一种核子空间样本选择方法与该分类器相结合。核子空间样本选择方法是一个类内迭代算法,该算法在核空间里每次迭代选择一个距离选择集样本张成子空间最远的样本。在MIT-CBCL人脸识别数据库的training-synthetic子库上的实验中,该方法不但可以取得100%的识别率,而且与未经选样的核最近邻凸包分类器相比,其执行速度要快许多。     

基于分块聚类的多流形判别分析人脸识别

针对传统的人脸识别算法在处理单样本人脸识别时由于训练样本不足而影响识别率的问题,提出了一种基于分块聚类的多流形判别分析(MMDA)算法.将每个单训练样本划分成若干大小相等且互不重叠的局部小块,利用聚类算法将局部小块聚类到各个类所属的流形上,并使用特征变换最大化类与类之间的分离性;最后,计算出测试人脸的流形与所有训练样本流形之间的距离,采用最近邻分类器完成人脸的识别.在ORL及FERET两大人脸数据库上的实验验证了算法的有效性及可靠性,识别率可分别高达77.22％、57.59％,实验结果表明,相比几种较为先进的人脸识别算法,该算法在处理单训练样本人脸识别问题时取得了更好的识别效果.     

分块双向2DPCA融合局部特征的人脸识别

针对(2D)2PCA无法保存某些重要局部特征的问题,提出一种分块双向二维主成分分析融合局部特征方法。首先,将图像分解为互不重叠的子块,每个子块包含重要的局部信息,利用(2D)2PCA对子块进行特征提取并投影到特征子空间。然后,对每个子块分别设计一个分类器并在一定置信度范围内判别测试样本所属类别。最后,根据所有子块所属类别的置信度之和完成人脸分类。在四个人脸识别数据库上的实验结果表明,相比其他几种人脸识别算法,该方法取得了更高的识别精度。     

基于子空间样本选择的最近凸包分类器

最近邻凸包分类器需要求解测试样本到训练集凸包距离的凸二次规划问题,对于训练集规模较大的情况,有必要在分类之前进行适当的样本选择。为此该文提出基于子空间样本选择的最近凸包分类方法。该方法首先采用子空间样本选择算法对训练集样本进行筛选,然后将各类选出的样本作为最近邻分类器的新的训练集。子空间样本选择方法的原理是在一类训练样本集内,迭代选择距离已选样本张成子空间最远的样本。在MIT-CBCL人脸识别数据库的training-synthetic子库的实验中,该方法只需5.6%的训练样本即可取得100%的识别率,并且执行时间较未经选样的最近邻凸包分类器也大为减少。     

完备正交邻域保持判别嵌入的人脸识别

为解决邻域保持判别嵌入算法所面临的小样本问题,并充分利用类内邻域散度矩阵零空间和非零空间中的判别信息进行人脸识别,提出一种完备正交邻域保持判别嵌入的人脸识别算法。首先间接地利用特征分解方法去除总体邻域散度矩阵的零空间;然后分别在类内邻域散度矩阵零空间和非零空间中提取最优判别矢量。此外,为进一步提高算法的识别性能,给出了基于瘦QR分解的正交投影矩阵的求解方法。在ORL和Yale人脸库上验证了以上算法的有效性。     

基于自归一化神经网络的低分辨率人脸识别

为了解决传统人脸识别算法对低分辨率人脸图片识别效果不佳的问题,提出了一种轻型判别自归一化神经网络,能够从高分辨率及其对应的低分辨率图像中提取具有判别性的特征,并将特征耦合映射到共同的子空间。该模型引入缩放指数线性单元,具有自归一化属性,能够加速收敛。为了最小化类内距以及扩大类间距,基于高低分辨率图像特征之间的判别性和相似度,对现有的损失函数进行了优化,从而使得相同类别的特征更紧凑。提出的方法在一个标准人脸数据集以及两个监控数据集上的识别率分别达到了95.57%、94.10%和84.56%,优于其他算法,适用于非限制条件下的低分辨率人脸识别。     

Levy变异ABC算法优化二阶Volterra核的鲁棒人脸识别

针对人脸识别中由于人脸表情、姿态、尺度、光照和其他环境参数变化而影响识别性能的问题,提出了一种随机优化算法。首先,将原始图像划分成特定空间子块,并使用二阶Volterra核寻找非线性函数映射;然后,使用人工蜂群算法获取最优Volterra核,从而在特征空间内最大化类间距离并最小化类内距离;最后,利用投票策略和最近邻分类器完成人脸的分类。在两个通用人脸数据集Yale A和扩展Yale B上对该算法进行了评估,并将其与其他统计学习算法和几种最新提出的方法进行了比较。实验结果表明了Levy变异人工蜂群算法优化Volterra核的有效性,识别效果明显优于许多现有算法。     

基于改进的局部保持投影算法的人脸识别

局部保持投影算法是基于流形的学习方法,在人脸识别过程中容易遇到奇异值问题,为此提出一种利用奇异值分解的方法。在模型中,样本数据被投影到一个非奇异正交矩阵中,解决了奇异值问题;然后再根据局部保持投影算法求出新样本空间的低维投影子空间。将训练样本和测试样本分别投影到低维子空间中,再利用最近邻分类器进行分类识别。在ORL人脸数据库中,采用了一系列的实验来对比该算法与传统局部保持投影算法和主成分分析算法的识别效果。实验结果验证了改进的局部保持投影算法在人脸识别的有效性。     

基于FKPCA与双决策子空间的人脸识别

针对人脸识别中的小样本问题,提出一种快速核主元分析(FKPCA)与双决策子空间的人脸识别方法。利用FKPCA方法将原始样本空间映射到高维空间,在高维空间中实现原始样本的降维,在双决策子空间分别用Fisher准则和类间散布判决准则提取常规信息和非常规信息,通过加权欧式距离进行信息融合并用最近邻分类器进行识别。在ORL人脸库上的实验结果表明,该方法具有较高的识别率与较快的识别速度。     

多彩色空间相关分析的人脸识别算法

人脸识别是当前人工智能和模式识别的研究热点,得到了广泛的关注。基 于对不同色彩空间数据的分析,论文提出了多彩色空间典型相关分析的人脸识别方法。文中 对2 维的Contourlet 变换特性进行了分析和讨论,利用Contourlet 的多尺度,方向性和各向 异性等特点,提出了一种基于Contourlet 变换的彩色人脸识别算法。算法对原图进行 Contourlet 分解,对分解得到的低频和高频图像进行cca 分析。典型相关分析是一种有效的 分析方法,其实际应用十分广泛。低频系数反映图像的轮廓信息,高频系数反映图像的细节 信息,使用cca 充分利用不同频率的信息,使不同色彩空间的不同分辨率图形的相关性达到 最大,得到投影系数,最后,采用决策级最近邻分类器完成人脸识别。在对彩色人脸数据库 AR 的识别实验中,该算法识别率达到98%以上,与传统算法相比,该算法不仅既有良好的 识别结果,而且具有很快的运算速度。     

基于小波变换和多特征融合算法的人脸识别

提出了基于小波变换和多特征融合算法的人脸识别方法。该方法先对原始人脸图像进行简单加权小波变换以降低维数,施行改进的模块二维主成分分析（M2DPCA）抽取特征,再进行加权最大散度差鉴别分析（WMSD）得到最终的特征图像,采用最近邻分类器对人脸分类识别。该方法不仅利用了人脸图像的局部特征和类别信息,而且避免了矩阵的奇异值分解可能遇到的问题。在ORL人脸库上实验,以验证该方法的有效性。     

纹理特征和两级分类器相结合的人脸识别

为了提高人脸识别率和识别效率,提出一种纹理特征和两级分类器相结合的人脸识别方法。采用灰度共生矩阵表示人脸图像的纹理特征,计算待识别人脸图像与模板间欧式距离,采用拒识阈值进行评判,如果人脸图像归属类别清楚,则采用欧式距离分类器进行识别,否则将待识人脸图像送入SVM分类器进行识别,采用ORL人脸数据库和Yale人脸数据库进行仿真实验。仿真结果表明,相对于单一人脸识别器,两级分类器不仅提高了人脸识别效率,而且提高了人脸识别率,具有更好的人脸识别性能。     

Class-specific feature polynomial classifier for pattern classification and its application to handwritten numeral recognition

The polynomial classifier (PC) that takes the binomial terms of reduced subspace features as inputs has shown superior performance to multilayer neural networks in pattern classification. In this paper, we propose a class-specific feature polynomial classifier (CFPC) that extracts class-specific features from class-specific subspaces, unlike the ordinary PC that uses a class-independent subspace. The CFPC can be viewed as a hybrid of ordinary PC and projection distance method. The class-specific features better separate one class from the others, and the incorporation of class-specific projection distance further improves the separability. The connecting weights of CFPC are efficiently learned class-by-class to minimize the mean square error on training samples. To justify the promise of CFPC, we have conducted experiments of handwritten digit recognition and numeral string recognition on the NIST Special Database 19 (SD19). The digit recognition task was also benchmarked on two standard databases USPS and MNIST. The results show that the performance of CFPC is superior to that of ordinary PC, and is competitive with support vector classifiers (SVCs).     

基于局部小波变换与DCT的人脸识别算法

提出了一种基于局部小波变换和离散余弦变换(DiscreteCosineTransform,DCT)相结合的人脸识别方法,该算法首先利用小波变换对人脸图像做适当层次的小波分解,然后通过离散余弦变换对低频分量作进一步的特征提取和压缩,得到人脸识别特征,最后利用欧氏距离和最近邻分类器进行识别。基于ORL人脸数据库的实验结果表明了该算法的有效性。     

基于二维主成分分析的交通标志牌识别

提出了将二维主成分分析方法应用于交通标志牌识别的特征提取,并在已建立的两个标志牌的数据库上利用最近部分类器与欧氏距离度量进行了相应的实验。一个数据库是将标志牌图像二值化后经过一系列的仿真变换得到的,另外一个数据库是选取不同位置场景经过实地拍摄得到的标志牌图像。本方法对两个图像库的识别都得到了良好的效果。