基于DCT-BP神经网络的人脸表情识别

提出一种基于DCT-BP神经网络的人脸表情识别算法,先对图像进行灰度均衡与图像平滑的预处理,然后利用离散余弦变换提取图像的表情特征参数,变换后的数据量大大减小,而且不会丢失图像所携带的关键信息,最后利用前向反馈神经网络算法进行识别。     

Shape from Shading Using Probability Functions and Belief Propagation

Shape-from-shading (SFS) aims to reconstruct the three-dimensional shape of an object from a single shaded image. This article proposes an improved framework based on belief propagation for computing SFS. The implementation of the well-known brightness, integrability and smoothness constraints inside this framework is shown. We implement the constraints as probability density functions. For example, the brightness constraint is a two-dimensional probability density function that relates all possible surface gradients at a pixel to their probability given the pixel intensity. A straightforward extension of the framework to photometric stereo is presented, where multiple images of the same scene taken under different lighting conditions are available. The results are promising, especially since the solution is obtained by iteratively applying simple operations on a regular grid of points. The presented framework therefore can be implemented in parallel and is a reasonably likely biological scheme.     

基于CNN集成学习的人脸表情识别系统的设计

随着计算机计算资源的提升以及深度学习理论的不断丰富,自动的人脸表情识别技术已经得到了进一步的发展。但由于表情存在复杂性以及微妙性,实现实时的人脸表情识别仍是一大难题。文章设计了一种基于CNN集成学习的人脸表情识别系统,该系统在FER2013数据集上表情的识别准确率达到70.84%,能够实现实时的、高精度的表情识别。     

基于人工情感的脸部表情识别的研究

脸部特征的提取和各种特征所代表的表情状态是识别是脸部表情识别过程中的重要步骤。该文研究了脸部表情识别方面的一些进展,概括论述了面部表情识别的主要研究内容,以及图像预处理,特征提取,图像识别和表情识别的主要算法和方法。研究表明,在正面人脸和无背景时识别效果较好;在复杂背景下,或人脸被部分遮挡或角度偏转角度较大时,识别效果不好,它的识别效果离实用还有较大的距离,还需要进一步研究。     

Pose-Invariant Facial Expression Recognition Using Variable-Intensity Templates

In this paper, we propose a method for pose-invariant facial expression recognition from monocular video sequences. The advantage of our method is that, unlike existing methods, our method uses a simple model, called the variable-intensity template, for describing different facial expressions. This makes it possible to prepare a model for each person with very little time and effort. Variable-intensity templates describe how the intensities of multiple points, defined in the vicinity of facial parts, vary with different facial expressions. By using this model in the framework of a particle filter, our method is capable of estimating facial poses and expressions simultaneously. Experiments demonstrate the effectiveness of our method. A recognition rate of over 90% is achieved for all facial orientations, horizontal, vertical, and in-plane, in the range of ±40 degrees, ±20 degrees, and ±40 degrees from the frontal view, respectively. Electronic Supplementary Material  The online version of this article () contains supplementary material, which is available to authorized users.     

Using a Product Manifold distance for unsupervised action recognition

This paper presents a method for unsupervised learning and recognition of human actions in video. Lacking any supervision, there is nothing except the inherent biases of a given representation to guide grouping of video clips along semantically meaningful partitions. Thus, in the first part of this paper, we compare two contemporary methods, Bag of Features (BOF) and Product Manifolds (PM), for clustering video clips of human facial expressions, hand gestures, and full-body actions, with the goal of better understanding how well these very different approaches to behavior recognition produce semantically relevant clustering of data.     

一种在源数据稀疏情况下的流形学习算法研究

传统的流形学习算法能有效地学习出高维采样数据的低维嵌入坐标,但也存在一些不足,如不能处理稀疏的样本数据.针对这些缺点,提出了一种基于局部映射的直接求解线性嵌入算法(Solving Directly Linear Embedding,简称SDLE).通过假定低维流形的整体嵌入函数,将流形映射赋予局部光滑的约束,应用核方法将高维空间的坐标投影到特征空间,最后构造出在低维空间的全局坐标.SDLE算法解决了在源数据稀疏情况下的非线性维数约简问题,这是传统的流形学习算法没有解决的问题.通过实验说明了SDLE算法研究的有效性.     

利用主动外观模型合成动态人脸表情

人脸表情发生变化时,面部纹理也相应地改变;为了方便有效地模拟这一动态的表情变化过程,提出一种基于主动外观模型的人脸表情合成方法.首先离线学习人脸表情与人脸形状和外观参数之间的关系,利用该学习结果实现对输入人脸图像的表情合成;针对合成图像中眼睛和牙齿模糊的缺点,利用合成的眼睛图像和牙齿模板来替代模糊纹理.实验结果表明,该方法能合成不同表情强度和类型的表情图像;合成的眼睛图像不仅增强了表情的真实感,同时也便于实现眼睛的动画.     

基于置信传播的LDPC码译码算法

对基于置信传播的LDPC（低密度奇偶校验）码译码算法（SPA算法）。进行了分析和研究,在此基础上提出了一种方便寻址的串行结构译码方法,对其作案了性能仿真和实现复杂度分析。分析结果表明,这种LDPC译码结构简化了寻址过程,节省了资源,具有一定的普遍适用性。     

非线性联合学习的三维人脸表情合成方法

针对人脸表情数据的非线性分布特性,提出一种基于非线性联合学习的三维人脸表情合成方法.首先提出非线性联合学习理论,通过无监督回归将具有相同属性的三维人脸映射到相同的低维表达;其次,基于三维人脸的低维表达对低维表达进行重建操作,为给定的三维人脸合成表情,或基于样例表情进行表情的重定向.另外,非线性联合学习方法还能有效地处理带噪声及不完整的人脸数据,获得完整的表情人脸.实验结果表明,文中方法的表情重定向合成结果及合成效率优于已有方法.     

多表情源的人脸表情合成技术

提出了基于一个局部约束偏移和相对偏移技术的图像变形方法,用于人脸表情合成．该方法可以自动克服目前表情合成方法的非特征区域的形变,并与脸型外观相匹配．在此基础上,提出了基于多表情源的人脸表情合成技术．从人脸图像划分出三个主要表现表情的区域,并对每个区域根据多个表情源的加权平均的相对偏移量进行图像局部变形,最后利用加权平均的表情比图像加强表情．实验结果表明,用该方法得到的人脸表情自然逼真,更为重要的是,通过调节权向量的取值,可以取得不同模式的表情,丰富了表情表现的内涵．     

面部表情识别研究进展

面部表情识别是计算机视觉中一个具有挑战性的课题,该文对国内外面部表情识别做了系统综述与比较,分析了面部表情识别目前存在的问题,并对今后发展提出了几点思考.     

基于局部线性逼近的流形学习算法

流形学习方法是根据流形的定义提出的一种非线性数据降维方法,主要思想是发现嵌入在高维数据空间的低维光滑流形.局部线性嵌入算法是应用比较广泛的一种流形学习方法,传统的局部线性嵌入算法的一个主要缺点就是在处理稀疏源数据时会失效,而实际应用中很多情况还要面对处理源数据稀疏的问题.在分析局部线性嵌入算法的基础上提出了基于局部线性逼近思想的流形学习算法,其通过采用直接估计梯度值的方法达到局部线性逼近的目的,从而实现高维非线性数据的维数约简,最后在S-曲线上进行稀疏采样测试取得良好降维效果.     

分层人脸模型及其真实感风格表情合成

针对真实感表情合成中的难点——人类表情的种类多样性和个体特性,提出一种分层人脸模型.该模型将人脸图像分为基础层、运动层和细节层3层,基础层采用主动外观模型来表示表情运动带来的全局性变化,对于运动层提出一种基于隐马尔可夫模型的运动纹理分块组合机制来实现风格化运动纹理,细节层通过几何变形来恢复人脸个体特征.实验结果表明,文中提出的运动纹理分块组合策略有效地避免了样本表情种类不足的问题,能够组合出样本以外的风格表情.此外,该模型简单有效,能同时合成出表情种类的多样性和个体特性.     

人脸表情视频数据库的设计与实现

人脸表情分析与合成是近年来人机交互领域的研究热点。由于不同研究小组使用的数据集各异,不同方法的效果和适用性缺乏统一的测试基础。为此,该文研究了人脸表情分析与合成的问题空间,建立了一个大型人脸表情视频数据库,并制定了一套人脸表情视频数据库技术规范。该数据库采集时采用正面充分光照,从3个不同的视角记录图像数据,内容包括了70个人的1000段脸部表情视频,涵盖了常见的8类情感类表情和中文语音发音的说话类表情,提供了一个中文语音动态视位系统,并对表情序列采用了FACS(脸部动作编码系统)评价。该数据库是我国目前人脸表情研究较全面的基础资源库,可以作为人脸识别、人脸表情识别与合成算法的一个标准测试平台。该文介绍了建立人脸表情视频数据库的一系列关键技术,并给出了该数据库的技术标准。     

时空人脸表情动画编辑

为了提高计算机合成人脸表情动画的后期制作效率,提出一种基于时空的人脸表情动画编辑方法.首先使用基于拉普拉斯的网格变形技术将用户的编辑效果在空间域传播到整个人脸模型,很好地保留了中性人脸模型的几何细节特征,从而提高合成表情的真实感;然后使用高斯函数将用户编辑效果在时间域传播到邻近表情序列,保持人脸表情动画的平滑过渡,所合成人脸表情动画与初始给定数据保持一致.该方法为用户提供了人脸表情动画编辑的局部控制,可由用户指定编辑的影响范围,使得编辑效果在指定范围内自然传播.实验结果表明,文中方法所合成人脸表情动画自然、真实,有效地提高了数据驱动人脸表情动画的编辑效率.     

基于计算机视觉的表情识别技术综述

介绍了基于计算机视觉的表情识别的定义、应用前景和困难所在；阐述了表情识别的步骤，并比较了与人脸识别的异同；重点按照不同的特征提取和分类器设计方法对表情识别技术进行了综述。介绍了几何特征、统计特征、频率域特征和运动特征的提取方法及线性、神经网络、支持向量机分类器的设计和选择方法，并进行了简单的分析和比较；最后展望了表情识别的发展方向。     

面部表情捕捉技术的发展和应用

面部表情作为一种非常重要的非语言符号,在影视行业中一直受十分重视,面部表情捕捉技术也是近十几年被人们热衷研究的方向.本文综述面部表情捕捉技术的原理、发展和应用.通过影视工业中的具体影视作品来展示动作捕捉技术从萌芽诞生到面部表情捕捉技术的成熟所走过的一个世纪,以及在影视工业中所起到重要作用.最后展望面部表情捕捉技术未来在...     

基于正反残差块的人脸表情识别算法

针对传统人脸表情识别算法鲁棒性低,传统表情识别特别依赖人工设计的特征,提出一种改进的人脸表情识别算法。该算法在深度学习中的残差块与反残差块算法基础上,将两种算法融合,利用两种神经块结合起来的深度学习模型,同时配合数据增强、Dropout等技术。实验结果表明,经过优化的算法,在正确率上比原先有一定的提升,在训练稳定性上也有较好的表现,同时具有了更好的鲁棒性。     

基于SVM的面部表情分析

以面部表情视频序列为研究对象,基于一种统计学习方法-支持向量机对面部表情进行识别及强度度量。采用一种改进的特征点跟踪方法来提取面部特征形变。通过非线性降维方法-等容特征映射自动产生表情强度范围,从高维特征点轨迹中抽取一维的表情强度。最后,使用SVM建立表情模型和强度模型,进行表情的分类,并对高兴表情进行强度等级的归类。实验证明了该表情分析方法的有效性。