基于因素分解模型的两步人脸识别

为了减轻人脸识别中表情以及姿态等因素变化对识别结果的影响,Xu提出了利用原始样本和对称样本的两步人脸识别算法。但当人脸图像受外在因素干扰产生较大变化时,该方法的识别结果并不理想。因此提出了一种基于因素分解模型的两步人脸识别算法。新算法在特征提取过程中利用因素分解模型将“身份因素”和“表情因素”从人脸图像中分离出来,加以控制。然后提取测试集图像中的新身份和新表情,并将其与训练集中的旧身份或旧表情相互作用,合成新的人脸图像。同时为了保证分类精度,在识别阶段针对原始样本和合成样本分别采用两步人脸识别的方法,充分利用了分数层次融合的优势,进一步提高了算法的识别效果。     

基于HMM的单样本可变光照、姿态人脸识别

提出了一种基于HMM的单样本可变光照、姿态人脸识别算法.该算法首先利用人工配准的训练集对单张正面人脸输入图像与Candide3模型进行自动配准,在配准的基础上重建特定人脸三维模型.对重建模型进行各种角度的旋转可得到姿态不同的数字人脸,然后利用球面谐波基图像调整数字人脸的光照系数可产生光照不同的数字人脸.将产生的光照、姿态不同的数字人脸同原始样本图像一起作为训练数据,为每个用户建立其独立的人脸隐马尔可夫模型.将所提算法对现有人脸库进行识别,并与基于光照补偿和姿态校正的识别方法进行比较.结果显示,该算法能有效避免光照补偿、姿态校正方法因对某些光照、姿态校正不理想而造成的识别率低的情况,能更好地适应光照、姿态不同条件下的人脸识别.     

小样本条件下基于随机森林和Haar特征的多姿态人脸识别

针对小样本环境下存在人脸姿态、表情变化等干扰时的人脸识别问题,提出利用基于Haar特征的随机森林分类器完成对注册样本和待识别人脸图像的关键点自适应定位,再以SURF(Speed-Up Robust Features)特征的欧氏距离决策得出初匹配和再匹配关键点,完成人脸识别,解决在小样本环境下识别多姿态人脸图像的问题。实验结果证明,该方法在表情、姿态变化等干扰情况下能有效提高小样本人脸识别的识别率。     

基于3D人脸重建的光照、姿态不变人脸识别

待匹配人脸图像与库存原型图像之间姿态和光照的差异是自动人脸识别的两个主要瓶颈问题,已有的解决方法往往只能单独处理二者之-,而不能同时处理光照和姿态问题.提出了一种对人脸图像中的姿态和光照变化同时进行校正处理的方法,即通过光照不变的3D人脸重建过程,将姿态和光照都校正到预先定义的标准条件下.首先,利用先验的统计变形模型,结合人脸图像上的一些关键点来恢复较为精细的人脸3D形状.基于此重建的3D形状,进而通过球面谐波商图像的方法估计输入图像的光照属性并提取输入图像的光照无关的纹理信息,从而将光照无关的3D人脸完全重构出来,生成输入人脸图像在标准姿态和光照条件下的虚拟视图,用于最终的分类识别,实现了对光照和姿态问题的同时处理.在CMU PIE数据库上的实验结果表明,此方法可以在很大程度上提高现有人脸识别方法对于原型集合(gallery)和测试集合中图像在姿态和光照不一致情况下识别结果的正确性     

人脸姿态表情的低维表示

人脸姿态表情变化是影响人脸识别的重要因素,传统方法主要从像素角度对人脸姿态表情进行分析。根据姿态表情的拓扑结构分析人脸姿态表情,应用非线性降维方法将高维图像数据嵌入到低维空间。该算法表示了不同姿态表情的非线性结构,具有平移、旋转等不变特性。实验证明,该方法能有效地表征人脸姿念表情的细微变化,不同人脸姿态表情在低维空间的分布是一致的,通过其邻域脸谱图像可以精确重构原来的脸谱图像。     

基于小波重构脸的人脸识别

研究了面部图像的小波分解与重构,分析了表情、光照和个体差异对小波多层分解低频近似系数的影响,指出光照变化对低频分解系数影响最大,表情和个体差异的影响次之.在此基础上提出用标准光照和表情人脸的小波低频近似系数替换光照人脸的低频系数来重构受光照影响的脸图像.并用Gabor和离散余弦变换对重构脸进行了特征提取与识别研究.在AR人脸库和自建库上进行_测试,结果表明,该重构方法能有效地去除光照等因素影响,识别效果得到了较大提高.     

基于韦伯梯度方向直方图的人脸识别算法

针对传统人脸识别算法在姿态、表情和光照等变化下而引起识别效果不佳的问题,提出一种韦伯梯度方向直方图人脸识别算法（HWOG）。利用差动激励提取图像的结构和纹理信息,利用HOG算子提取原始图像的边缘特征,分块统计直方图特征信息,将所有分块的直方图串接得到人脸图像HWOG特征,用最近邻分类器进行分类。在YALE人脸库、ORL人脸库上和CAS-PEAL-R1进行实验,实验结果表明所提算法能有效提高识别率,且对光照、表情和姿态变化有较好的鲁棒性。     

基于AAM姿态校正的人脸识别

非约束环境下,光照、姿态、表情、遮挡、复杂背景等因素给人脸识别带来严重影响。主动表观模型(Active Appearance Model, AAM) 能够建立包含人脸形状和纹理信息的先验模型对图像中的人脸进行匹配,合成新的人脸图像。Gabor特征被广泛地应用在人脸识别中,并取得了很好的效果。利用AAM对人脸图像进行姿态校正,合成标准正面人脸图像,然后提取图像的熵增强Gabor jets特征,使用带有阈值的Borda count分类器进行人脸识别。在IMM数据库上的试验表明,改进的方法对姿态、表情以及遮挡具有更高的鲁棒性,可以得到更好的识别效果。     

基于三维数据与MMSV特征的二维人脸识别*

针对二维人脸识别对姿态与光照变化较为敏感的问题,提出了一种基于三维数据与混合多尺度奇异值特征MMSV(mixture of multi-scale singular value,MMSV)的二维人脸识别方法。在训练阶段,利用三维人脸数据与光照模型获取大量具有不同姿态和光照条件的二维虚拟图像,为构造完备的特征模板奠定基础;同时,通过子集划分有效地缓解了人脸特征提取过程中的非线性问题;最后对人脸图像进行MMSV特征提取,从而对人脸的全局与局部特征进行融合。在识别阶段,通过计算MMSV特征子空间距离完成分类识别。实验证明,提取到的MMSV特征包含有更多的鉴别信息,对姿态和光照变化具有理想的鲁棒性。该方法在WHU-3D数据库上取得了约98.4%的识别率。     

基于特征空间的人脸超分辨率重构

超分辨率图像重构是利用关于同一场景的多帧低分辨率图像重构出一幅具有更高分辨率图像的过程.传统的超分辨率图像重构算法是基于像素空间,通过利用高、低分辨率像素空间之间的映射关系来求解,具有计算复杂性高等缺点. 针对低分辨率人脸放大问题,提出了一个基于特征空间的人脸超分辨率图像重构算法.与传统算法相比,该算法不仅降低了计算复杂性,还具有更好的鲁棒性.     

基于人脸识别的人脸图像质量评估

无约束场景下,低质量的人脸图像不仅浪费计算资源而且降低系统识别率.针对此问题,提出一种基于人脸识别的人脸质量评估方法对人脸图像进行预评估.以人脸识别系统特征提取网络为基础网络在COX数据集上进行微调,并使用微调后网络对COX数据集进行质量分数标定.最后,结合基础网络及质量预测网络并以相应损失函数在标定数据上进行回归学习以获取质量评估模型.实验结果表明,该方法能够有效区分不同质量的人脸图像并提升人脸识别系统性能.     

基于AdaBoost算法的彩色图像人脸检测研究

在彩色图像中,不同的颜色所对应的灰度值可能相同,因此在灰度图像中检测不到的信息可能在彩色图像中被检测到。本文提出一种彩色积分图概念,在AdaBoost算法的分类器训练过程中分别得到彩色图像的人脸信息,并在分类器的后五层使用融合彩色信息的分类器分类。实验表明,本文方法增强了分类器的分类能力,提高了系统的正确检测率,降低了错误报警率。     

基于KPCA的人脸匹配方法

分析一般主成分分析(PCA)在处理非线性问题上存在的不足,阐述基于核的主成分分析(KPCA)方法,并将其应用到人脸匹配之中,应用结果表明,KPCA具有优秀的特征提取性能.     

基于Fisher投影的多光谱人脸融合识别

根据可见光图像与红外图像的信息互补性,分析在决策层融合识别中的归一化法和融合算法,提出一种基于统计的Fisher投影融合法,利用Fisher线性判别准则在二维分数空间寻找最优投影方向,使不同类样本投影后能最佳分离。在多光谱人脸融合识别中的应用结果表明,与其他融合算法相比,该算法具有更好的识别效果。     

基于单视图的多姿态人脸识别算法

针对基于多视图的多姿态人脸识别方法的缺陷，即需要对每个人脸拍摄多个视图为前提条件，提出了基于单视图的多姿态人脸识别技术，首先基于二元高次多项式函数最小二乘拟合方法由单视图通过变形生成多姿态人脸图像，然后基于该单视图和生成的多姿态图像进行多姿态人脸识别。实验结果表明该文算法识别的正确率远高于经典算法。     

基于数字图像处理技术的人脸检测算法研究

为了提高人脸检测的准确性及检测速度,需要对基于数字图像处理技术的人脸检测算法进行研究;使用当前方法进行人脸检测时,需要提取脸部特征数目较多、检测速度过慢,降低人脸检测效率;为此,提出一种基于数字图像处理技术的人脸检测算法;该方法首先获取人脸数字图像,通过拉开数字图像的灰度间距,使数字图像灰度均匀分布,进而提高数字图像对比度,使图像更加清晰,再通过Wiener维纳滤算法对处理后的数字图像进行图像平滑去噪,在此基础上使用Robert边缘检测算子方法对数字图像人脸边缘每个像素点检测,得到数字图像中人脸边缘的基本图像,将其输入到计算机数字图像处理系统中进行识别检测;实验仿真证明,所提算法在检测速度及准确性等方面具有明显的优势。     

基于图象集似然度的人脸识别

根据人的认识规律,提出了基于图象集的似然度人脸识别方法。该方法把图象集中的各幅图象的信息矩阵的奇异值向量作为矩阵中的一列而构成的图象集特征矩阵。然后,把测试样本的图象集特征矩阵与图象集库中的训练样本图象集的特征矩阵相比较找出它们的相似程序－－图象集的似然度,从而进行人睑图象识别。     

单灰度图像中眼睛定位的人脸位置矫正算法

人脸位置的矫正作为人脸检测定位的一个环节，在计算机人脸识别中具有重要的意义。本文提出了一种基于单人脸灰度图像中眼睛定位的人脸位置矫正方法，用居中度使图像小块居中，用匹配度求取适些小图像块中的两块眼睛的小块，再在小范围内对鼻子、嘴巴部分进行水平灰度投影，然后进行扶正。实验结果表明，该方法对于双眼可见单人脸灰度图像能实现快速有效矫正，并能在矫正结果中精确给出双眼瞳孔位置。     

基于小波神经网络的人脸识别

利用最近在小波变换、人工神经网络和证据理论上取得的进展来进行人脸图像的识别。由于小波变换在时间和频率空间具有良好的定位特性，使小波神经网络可对输入、输出数据进行多分辨的学习训练。将小波变换和反向传播神经网络理论结合，设计一种小波神经网络结构，介绍了神经网络的数学框架和该网络的学习算法，把此算法用到人脸识别中，实验结果证明小波神经网络在人脸识别中收敛速度快、识别率高。