基于行列特征复融合的人脸识别

针对基于行列投影特征融合的二维线性判别分析中存在的问题,提出一种行列特征复融合的人脸识别算法。通过二维线性判别分析获得行和列的特征矩阵融合成一个复特征矩阵,从复特征矩阵重提取最具分类能力的系数组成特征向量。利用AT&T和AR人脸数据库对该算法进行性能测试,结果表明该算法具有较高的识别率。     

基于特征互补图像的人脸识别仿真研究

研究人脸识别精度问题。由于人脸图像中存在大量干扰信息的缺点,而造成了人脸识别正确率下降,为了解决上述问题,提出了一种基于特征互补图像快速特征融合算法。算法通过对人脸图像的位平面切片图像分析,采用位平面图像分解法,通过各种合成策略构造多幅样本图像。并突出高位平面图像,采用两种加权策略将每一幅人脸图像样本都生成"特征互补图像"。然后,直接用图像的二维典型相关分析(2DCCA)法对两种特征互补图像进行特征抽取。最后通过在ORL国际标准人脸库上进行的实验,结果表明,高位平面图像的典型相关鉴别特征提高了正确识别率,并且因为摒弃了原始人脸图像的大部分干扰信息所以具有更强的鲁棒性。     

子模式典型相关分析及其在人脸识别中的应用

传统的典型相关分析 (CCA) 是有效的特征提取方法之一, 已广泛应用于包括人脸识别在内的模式识别的许多领域. 但在人脸识别为代表的高维小样本问题上该方法存在如下不足: 1) 人脸识别的小样本特性使 CCA 两组特征矢量构成的总体协方差矩阵奇异, 难以直接应用; 2) 作为一种全局线性投影方法, 不足以很好地描述非线性的人脸识别问题; 3) 缺乏对局部变化的识别鲁棒性. 本文受已提出的子模式主分量分析 (SpPCA) 的启发, 提出了子模式典型相关分析 (SpCCA). 该方法将局部与全局特征矢量之间的相关性特征作为有效的判别信息, 既达到了融合局部与全局信息的目的, 又消除了特征之间的信息冗余. 通过子模式的划分, SpCCA 避免了小样本问题, 更好地描述了非线性的人脸识别问题; 并通过投票方式融合结果, 增强了对局部变化的鲁棒性. 在 AR 与 Yale 两个人脸数据集上的实验证实了该方法比对比方法不仅有更优的识别性能, 而且更加稳定和鲁棒.     

增强的典型相关分析及其在人脸识别特征融合中的应用

在传统的典型相关分析(CCA)基础上,定义了类别相关性,提出了增强典型相关分析(ECCA)方法.对于一个模式空间的2个观测空间(对任意模式都有2种观测向量),ECCA能够找到这2个观测空间对类别而言更有意义的相关子空间,且同时保持了投影分量的无关性.实验结果表明,ECCA优于CCA,GCCA融合方法.     

基于图像分块的LDA人脸识别

设计了一种基于图像分块的LDA(linear discriminant analysis)人脸识别方法,该方法从模式的原始数字图像出发,先对图像矩阵进行分块,然后对分块子图像进行LDA特征提取,从而得到能代替原始模式的低维新模式,最后再用最小距离分类器进行分类.该方法克服了传统LDA方法的缺点,其优点是能有效地提取图像的局部特征.实验表明:该方法在识别性能上优于Fisheffaces方法.     

半随机子空间的LDA人脸识别方法

小样本问题和对局部变化（如遮挡、表情、光照等）识别的不鲁棒性是线性判别分析（LDA）在处理人脸图像时所常面临的问题。针对LDA的这些不足,提出了一种基于LDA的半随机子空间方法（SemiRS-LDA）。与传统的基于整个人脸样本特征集采样的随机子空间方法不同的是,SemiRS-LDA将随机采样建立在人脸图像的子图像上。该方法首先将人脸图像集划分成若干个子图像集,然后将随机子空间方法应用于每个子图像集上并构建多个LDA分类器,最后使用投票方法将各分类器进行组合。在两个标准人脸数据库（AR、ORL）上进行了实验,结果表明了所提方法不仅能获得较高的识别性能,而且对图像的光线、遮挡等也具有较强的鲁棒性。     

一种对称散布矩阵空间的人脸识别方法

为有效解决小样本问题 ,从线性子空间的角度出发 ,构造了一种矩阵变换 ,得到了类内散布矩阵的另一个对称线性子空间 ;通过对两个子空间的分别求解 ,从而得到样本有效的鉴别信息。该方法有效地解决了传统 Fisher鉴别分析方法中的最终特征维数受类别数限制的问题。在 NUST603和 ORL人脸数据库上的实验结果验证了算法的有效性。     

核主成分分析与典型相关分析相融合的人脸识别

人脸识别具有小样本、高维等特性。典型相关分析算法(CCA)无法准确提取人脸识别特征,不能准确刻画人脸图像的局部变化,导致人脸识别率低。为提高人脸识别率,提出一种核主成分分析与典型相关分析相融合的人脸识别算法(KPCA-CCA)。首先将人脸图像划分多个子模块,然后提取局部特征,同时采用KPCA提取全局特征,并采用CCA将两种特征进行融合,降低特征向量的维数,最后采用子模式进行人脸识别,以投票方式确定人脸的类别。采用AR与Yale数据集对KPCA-CC性能进行测试,仿真结果表明,相对于对比模型,KPCA-CCA提高了人脸识别的识别率。     

基于非下采样Contourlet系数局部特征的遥感图像融合方法

根据多光谱图像和全色图像非下采样Contourlet变换(NSCT)后低频子带和高频方向子带不同的融合目的,提出了一种基于NSCT系数局部特征的遥感图像融合方法。首先将全色图像和多光谱图像的I分量进行NSCT变换,在低频子带采用有选择的加权求和规则,对于高频方向子带系数,在最高分解层上,采用高频方向子带系数绝对值较大的算子,而在其它的分解层,根据高频方向子带系数的区域方差,比较一定区域内各个系数区域方差的大小,采用有选择的融合方法,然后对融合的高频方向子带系数进行一致性检验。实验表明:融合图像在最大限度保持源图像光谱信息的同时,其清晰度较其它的融合方法得到了较大的提高。     

基于多级CS-LBP特征融合的人脸识别方法

通常,采用中心对称局部二值模式CS-LBP对人脸图像只进行一次特征提取,提取的纹理特征不够丰富。因此,本文利用CS-LBP多次提取人脸图像更丰富的纹理特征,提出了多级CS-LBP特征融合的人脸识别算法。首先,用CS-LBP对原始人脸图像进行特征提取;然后,对所得特征图像再进行相同方式的特征提取,这样能够得到原始人脸图像的多级CS-LBP特征图像;最后,将每一级特征图像的分块直方图特征进行融合并用于人脸识别。在ORL、Yale标准人脸库上的实验结果表明,相比人脸图像的一级CS-LBP特征,多级CS-LBP特征融合的方法能够显著提高识别精度。     

二维典型相关分析在小样本图像识别上的应用

针对传统典型相关分析（Canonical Correlation Analysis,CCA）的图像识别中出现的小样本（Small Sample Size,SSS）问题,提出二维典型相关分析（Two-Dimensional CCA,2DCCA）。首先阐述了2DCCA方法的基本原理并给出了类成员关系矩阵的构造方法,推导出了类成员关系协方差矩阵广义逆的解析解。其次,从理论上证明了2DCCA方法对于解决小样本问题的有效性。最后,利用人脸识别实验来测试该方法的性能,实验结果表明,2DCCA方法有效地解决了图像识别中常见的小样本问题,并且能取得较其他几种基于CCA的人脸识别方法更优的识别结果。     

一种新的有监督的局部保持典型相关分析算法

从模式识别的角度出发,在局部保持典型相关分析的基础上,提出一种有监督的局部保持典型相关分析算法(SALPCCA)。该方法在构造样本近邻图时将样本的类别信息考虑在内,由样本间的距离度量确定权重,建立样本间的多重权重相关,通过使同类内的成对样本及其近邻间的权重相关性最大,从而能够在利用样本的类别信息的同时,也能保持数据的局部结构信息。此外,为了能够更好地提取样本的非线性信息,将特征集映射到核特征空间,又提出一种核化的SALPCCA(KSALPCCA)算法。在ORL、Yale、AR等人脸数据库上的实验结果表明,该方法较其他的传统典型相关分析方法有着更好的识别效果。     

基于CCA的人耳和侧面人脸特征融合的身份识别*

鉴于人耳和人脸特殊的生理位置关系,从非打扰识别的角度出发,提出仅采集侧面人脸图像,利用典型相关分析的思想提取人耳和侧面人脸的关联特征,进行人耳和侧面人脸在特征层的融合.实验结果表明,此方法与单一的人耳或侧面人脸特征识别比较,识别率得到提高.     

基于模糊CCA的图像特征提取和识别

利用典型相关分析(CCA)和隶属度的思想,提出一种基于模糊典型相关分析的图像特征提取新方法。通过分析图像样本的分布特点,定义合适的隶属度函数描述图像空间的样本分布。利用CCA进行多信息源特征提取,得到同时包含图像灰度信息和分布信息的有效判别特征。可证明Fisher线性判别分析是该算法的一种极限情形。在ORL标准人脸数据库上的实验结果表明新特征具有良好的分类能力,证实了该方法的有效性。     

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。     

典型相关分析的理论及其在特征融合中的应用

利用典型相关分析的思想,提出了一种基于特征级融合的组合特征抽取新方法．首先,探讨了将典型分析用于模式识别的理论构架,给出了其合理的描述．即先抽取同一模式的两组特征矢量,建立描述两组特征矢量之间相关性的判据准则函数,然后依此准则求取两组典型投影矢量集,通过给定的特征融合策略抽取组合的典型相关特征并用于分类．其次,解决了当两组特征矢量构成的总体协方差矩阵奇异时,典型投影矢量集的求解问题,使之适合于高维小样本的情形,推广了典型相关分析的适用范围．最后,从理论上进一步剖析了该方法之所以能有效地用于识别的内在本质．该方法巧妙地将两组特征矢量之间的相关性特征作为有效判别信息,既达到了信息融合之目的,又消除了特征之间的信息冗余,为两组特征融合用于分类识别提出了新的思路．在肯考迪亚大学CENPARMI手写体阿拉伯数字数据库和FERET人脸图像数据库上的实验结果证实了该方法的有效性和稳定性,而且识别结果优于已有的特征融合方法及基于单一特征进行识别的方法．     

基于特征相关性的牵引系统主回路接地故障诊断

本文针对目前机车、动车牵引系统中主回路接地故障的精确定位问题, 提出了一种基于特征相关性的故障诊断方法. 该方法通过在线计算与故障关联的特征变量, 提取相关故障特征指标, 并考虑各故障特征指标间的相关性, 利用典型相关分析得到残差, 以实现快速故障检测. 进一步, 构建基于残差方向的故障隔离方法, 实现准确地故障定位. 现场实验表明, 与传统基于相关性的故障诊断方法以及实际工程应用方法相比, 在存在较大测量噪声与暂态工况变化时, 本文所提方法能实现更好的故障检测与隔离性能, 具有良好的应用价值.