基于LGRP和多特征融合的人脸表情识别

针对复杂的Gabor滤波器直接抽取人脸特征数据存在一些冗余信息以及提取的表情特征较为单一的缺点,提出了基于LGRP和多特征融合人脸表情的识别方法。首先,提取人脸表情图像的Gabor多方向和多尺度特征,进一步编码得到局部Gabor排序模式(LGRP),以增强鲁棒性以及区分能力;其次,引入Haar小波和Otsu阈值分割法分别提取表情特征,通过级联融合3种不同的特征,可以全面地表达图像的局部特征和全局特征;最后,采用支持向量机(SVM)对人脸表情进行多分类。在CK+表情库上进行仿真实验,平均识别率达到94. 36%。与其他方法的比较结果表明,该方法取得了很好的识别率和鲁棒性。     

基于小波变换的人脸表情特征提取

首先通过直方图均衡化处理增强图像的整体对比度,使图像的细节更加清晰.通过离散余弦变换来降低图像特征维数、去除冗余信息、保留重要的低频信息.然后利用Gabor小波变换,选取不同的尺度和方向对人脸表情特征进行提取.最后通过实验结果对比证明预处理后的图片在进行小波变换时能节省大量的运算时间.     

基于动态图像序列的表情识别

为提高表情表述能力,提出建立组合单帧表情空域特征的表情序列联合特征.在分析Gabor小波的不同方向和尺度组合对表情图像表征能力基础上,确定采用3个方向和2个尺度的Gabor滤波器组提取单帧表情图像特征,描述表情动作的空域特征.在此基础上,组合连续表情图像序列的特征,建立包含表情动作变化过程的联合特征,解决了利用表情相关的局部空域和时序变化信息建立表情表述模型问题.利用支持向量机(SVM)作为分类器分别在JAFFE静态表情数据库和Binghamton动态表情数据库上进行测试,结果验证了静态图像采用Gabor+PCA特征比PCA特征更具有效性,表明利用动态表情序列建立表情特征比用静态表情图像具有更高的表情识别正确率.     

Gabor小波和SLLE在人脸识别中的应用

为了提高人脸识别算法的识别率,提出了一种基于Gabor小波和SLLE的人脸识别算法．该算法首先采用Gabor小波对归一化的人脸图像进行多方向、多分辨率滤波,并提取其对应不同方向、不同尺度的多个Gabor幅值特征,然后采用监督的局部线性嵌入算法对Gabor特征进行维数约简,最后使用最近邻分类器进行分类判决．在ORL、YALE人脸库上进行实验,结果表明,该算法平均识别率比其他算法提高3．5％～37．8％,有效提高了人脸识别算法的性能．     

基于形状和纹理的外观设计专利图像检索方法

提出一种多特征融合的外观设计专利图像检索方法。形状特征融合了几何结构特征与边界方向直方图特征来描述,通过整体结构和轮廓特征的融合全面表达了物体的形状;纹理特征融合了Gabor小波提取的特征和提出的分块统计特征;最后采用加权法融合形状特征和纹理特征,实现外观设计专利图像检索。     

基于特征融合的人脸表情识别算法研究

为了避免传统表情识别方法中复杂的特征手动提取过程,同时保证能够提取到更多的表情特征,文中提出一种融合卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)、方向梯度直方图(Histogram of Oriented Gradient,HOG)以及人脸关键点定位(facial landmark detection)的人脸表情识别方法.该方法首先通过在图像预处理中使用多任务卷积神经网络(Multi-task convolutional neural network,MTCNN)对不同尺度输入图像进行人脸检测并得到人脸的关键点位置信息(facial landmark).然后根据facial landmark的位置信息计算出人脸表情图像的几何结构特征,并且计算人脸表情图像局部区域的方向梯度直方图来构成HOG特征,采用特征融合的方式将facial landmark和HOG特征做进一步的融合形成新的特征向量LM_HOG.最后将融合后的特征与经过CNN提取的全局特征再次融合输入到支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和Softmax中进行表情识别.在FER2013和Extended Cohn-Kanade(CK+)人脸表情库上的实验结果表明,将融合得到的LM_HOG特征作为局部特征,用以描述图像的局部性差异,CNN提取的特征作为全局特征,用以描述人脸表情图像的整体性差异,融合后的特征能更好的提取图像细节特征,平均识别率分别达到了75.14％和97.86％,具有优越的性能.     

多角度特征融合的视频人脸纹理表示及识别

提出了一种在Gabor变换幅值域内提取3个正交平面上的局部二值模式的多角度特征融合的视频人脸纹理表示及其识别方法。首先对视频帧集合中归一化的每幅人脸图像进行不同尺度和方向的Gabor小波变换得到增强的Gabor幅值图谱。然后采用3个正交平面上的局部二值模式提取视频纹理特征。最后采用基于Fisher加权的Chi平方概率统计最近邻方法进行视觉人脸识别。通过在Honda/UCSD视频库进行的相关实验,验证了算法的有效性,该方法对光照变化、表情变化等具有较好的鲁棒性。     

多特征融合匹配的霍夫森林多目标跟踪

针对目标遮挡、形变等复杂环境中多目标跟踪准确性低的问题,提出了一种多特征融合匹配的霍夫森林多目标跟踪算法．首先,该算法根据目标检测响应进行初步关联,在线选取正负样本,通过融合颜色直方图、方向梯度直方图特征以及光流信息构建目标的特征模型;然后利用霍夫森林学习,形成可靠的长轨迹;最后采用多特征融合的轨迹匹配算法,引入颜色直方图的相似性度量和基于Gabor滤波器的特征点匹配两种方式,形成加权融合的概率矩阵,将长轨迹逐级关联为目标的完整轨迹．实验表明,该算法在多个复杂环境的视频序列中,可以有效解决目标形变、相互遮挡等问题,能实现多目标的鲁棒性跟踪．     

基于局部Gabor三值模式的人脸识别

针对人脸识别中的鲁棒性问题,提出一种基于局部Gabor三值模式的人脸描述与识别方法。首先,对归一化的人脸图像进行多方向、多分辨率的Gabor滤波,提取对应的Gabor幅值域图谱(GMMs),然后在每个幅值域图谱上采用局部三值模式(LTP)抽取局部邻域关系模式,并由这些模式的区域直方图形成序列来描述人脸。最后通过加权的卡方距离对训练图像和测试图像的直方图进行匹配。Gabor变换、LTP、空间区域直方图的采用使得该方法对光照变化、表情变化等具有良好的鲁棒性。在ORL、Yale、GT人脸库上实验,结果表明该方法具有更高的识别率。     

一种用于人脸识别的基于主导近邻像素的局部Gabor空间直方图特征

对于实时性要求较高的人脸识别算法,图像特征表示不仅应该具有高的区分能力,还应该具有较小的空间维数. 提出了一种基于主导近邻像素的局部Gabor空间直方图(LGSH-DNP)的图像特征表示方法. 首先,对人脸图像进行Gabor滤波,滤波后图像上的每个像素用其邻近的两个最大的像素的位置表示并编码成该像素的描述符;然后,提取描述符所形成图像的空间直方图;最后,采用加权交集直方图相似度来度量空间直方图之间的距离,从而实现人脸图像识别. 在人脸识别技术图像库上的实验结果表明,该图像特征算法具有较高的识别率和较低的计算复杂度.     

面向大尺度三维重建的多核并行SIFT算法

针对大尺度三维重建中图像数据集较大、其特征提取和匹配时间消耗过长等问题,提出了一种针对有序图像数据集的滑动窗口匹配算法.该算法采用并行计算实现了对SIFT特征提取和匹配算法的加速,并在图形处理器上得以实现,减少了匹配计算量.实验结果表明,算法大大提高了特征提取和匹配的运算速度,保证了特征的稳定性和匹配精度,有效地缩短了大尺度三维重建的运算时间,确保了重建精度.     

改进等高线法在气液两相流图像中的应用

为了对气液两相流图像的主目标进行有效的提取,结合二维高斯核梯度、多尺度图像分解技术、开闭运算以及等高线理论提出了一种图像特征的表达方法.该方法在梯度模对图像边缘增强的基础上进行经验模态分解,取得高频信息层子图像并进行叠加;应用开闭运算进行细节噪声去除与边缘修补,采用等高线理论进行特征提取和表达.通过对比发现,所提出的图像特征表达方法不仅能够有效检测图像的边缘特征,而且能够保留一些经典算法所保留不了的细节信息,为气液两相流图像特征的提取提供了一个新思路.     

基于双馈风机变桨与变速协调的频率控制

为了改善大规模风电并网给电网频率带来的不利影响,基于双馈风电机组的控制特性,结合转子动能与备用功率控制的特点,提出一种频率分段控制的备用功率与转子动能相协调的多层次、多周期、多环节的联合调频控制方法.电网频率发生偏移时,风机既能快速释放或吸收转子动能,又能调节桨距角,实现风电机组的频率控制.在电力系统仿真软件中搭建供电网络模型,并结合实际电网运行情况进行仿真,仿真结果表明,该方法使得风电机组对频率变化具有快速响应能力,可有效改善电网的频率特性,为双馈风电机组安全稳定并网提供了可借鉴的依据.     

电工钢片各向异性磁场有限元分析

电工钢片具有不同程度的各向异性磁特性,而传统磁场数值分析方法未能充分考虑这种特性,针对这一问题提出一种新方法予以解决.利用爱波斯坦方圈法测量与轧制方向成不同角度的硅钢片样片磁特性,根据多方向磁特性建立新的磁阻率模型,并采用Fortran自编程序进行了各向异性磁场的有限元分析.为了验证该方法的正确性,制作了一个三相变压器试验模型,通过对模型计算结果和测量结果的比较,证明了所提新方法的可行性.     

基于PC-LDA的交通标志形状特征识别方法

针对PCA方法所提取的特征分类效果较差,而LDA方法通常不能直接应用于图像特征提取的问题,提出了一种基于PC-LDA的交通标志形状特征识别方法.通过对交通标志图像进行归一化和二值化处理,得到交通标志形状特征.将PCA方法与LDA方法相结合用于交通标志二值图像特征提取,可以得到既有最佳描述性又有最佳分类效果的PC-LDA特征子空间.利用标准交通标志图像数据库进行验证,并采用最小距离分类器对所提取的特征进行识别,结果表明,该方法能够快速有效地进行维数约减,提高了交通标志识别率.     

基于GA优化人工免疫算法的结构故障诊断

针对大型结构的故障检测与分类问题,提出了一种基于GA进化机制的人工免疫算法.该算法将样本结构模式数据作为抗原刺激抗体集合,抗体集合经过选择、交叉、变异、构建最优抗体集合这一进化过程来提高记忆细胞质量,利用训练好的记忆细胞集合实现对实测数据的故障检测与分类.在Benchmark结构模型上的仿真实验结果表明,该算法能实现有效的故障模式识别,且提高了故障分类的成功率,引入了多父体交叉操作,扩大了算法的搜索范围,且能有效利用其他抗体的优良模式,克服了单纯人工免疫算法收敛速度慢的不足.     

基于非下采样剪切波变换的医学图像融合算法

为了解决单一模态医学图像的局限性,提出了一种基于非下采样剪切波变换(NSST)的多模态医学图像融合方法.该方法利用NSST将待融合的医学图像分解成低频系数和高频系数,并利用区域能量加权(WLE)的方法对分解后的低频系数进行融合,使用区域能量和平均梯度加权的方法对分解后医学图像的高低频系数进行融合,采用NSST逆变换重建融合后的图像.选择信息熵、平均梯度和空间频率3个参数作为融合图像的客观评价参数,结果表明,该方法取得的融合结果比离散小波、轮廓波和非下采样轮廓波变换等传统方法更好,计算效率更高.     

基于色彩特征的CAMSHIFT视频图像汽车流量检测

针对视频图像中目标车辆尾灯及背景色彩在HSV空间分布上的特点,提出了把车辆尾灯作为跟踪目标,恰当选取色彩特征参数,采用CAMSHIFT目标跟踪算法对汽车流量进行检测的技术方案.研究了基于HSV色彩空间的CAMSHIFT目标跟踪算法在视频图像汽车流量检测中的实现,并用实际拍摄的交通视频图像对该检测算法进行了验证.实验结果表明,本文算法具有较高的准确度,能够有效跟踪以各种速度行驶的车辆,可以较好地应用在汽车流量检测领域中.