一种在光照变化条件下的人脸图像预处理算法

光照变化条件下的人脸图像识别一直以来都是图像处理中的热点和难点问题。为了提高人脸图像的识别率,本文提出了一种用于非均匀光照条件下人脸预处理中的算法,推导出了相对完整算法。通过Matlab编程实验,在Yale人脸库中达到了较高的识别率。     

基于几何模型的单幅人脸图像光照补偿方法

为减少光照对人脸识别的影响,本文提出了一种以补偿角度和（Sum of Compensated Angle）为不变量的光照补偿新方法. 首先,补偿角度和是临界补偿状态下两幅图像的光照角度之和. 对某单光源系统,该不变量仅由光照系统决定且为定值. 其次,根据人类头骨在法兰克福截面的形状特性,我们提出了包含人头骨结构的几何人脸光照模型. 据此模型,补偿角度由不变量和待补偿图像的光照角度计算得出,从而将光照补偿转化为简单加法操作. 最后,在Yale B人脸数据库上的补偿结果表明了算法的有效性. 较Sang-Ⅱ Choi的方法显著地提高了大角度下的补偿效果,且在水平和竖直方向上更加鲁棒.     

一种利用人脸对称性的光照归一化方法

光照归一化在光照鲁棒的人脸识别中被广泛使用.许多现有光照归一化方法将人脸图像视为自然图像,而忽略了人脸这一类特定物体的先验属性,因此很难从一幅具有侧光的人脸图像中恢复阴影区域中的人脸信息.提出了利用人脸对称性先验的光照归一化方法,在能量最小化框架下,对人脸图像的阴影区域进行光照归一化时参考其对称非阴影区域中的人脸结构信息,同时提出了无阴影信度图将二元最优化问题简化为一元最优化问题,以降低光照归一化方法的计算代价.在合成阴影和真实阴影人脸图像上的实验表明,利用人脸对称性的光照归一化方法能有效恢复图像阴影区域中的人脸特征,并对人脸误配准和非对称几何归一化具有一定的鲁棒性.     

一种人脸图像光照补偿的新方法

光照的变化容易引起人脸识别率急剧下降,针对这一难题,提出一种新的光照补偿的方法.首先通过构造原人脸图的二值图,确定出原图所属的光源方向.在除正面光源外的每个光源方向上构造出通用的平均亮度差值来进行光照补偿.结合去掉三个特征值最大的PCA特征向量的方法进行识别.实验表明,这种方法能够显著提高光照变化条件下的人脸识别率,特别是对于光照条件大范围变化的情况,也可以得到比较高的正确识别率.     

基于人脸标准化的纹理和光照保持3D人脸重构

现有人脸纹理重建方法对于人脸的皱纹、胡须、瞳孔颜色等重建效果往往不够细致.为了解决此问题,文中提出基于人脸标准化的纹理和光照保持3D人脸重构.首先对2D人脸图像标准化,使用光照信息和对称纹理重构人脸自遮挡区域的纹理.然后依据2D-3D点对应关系从标准化的2D人脸图像获取相应的3D人脸纹理,结合人脸形状重构和纹理信息,得到最终的3D人脸重构结果.实验表明文中方法有效保留原始2D图像的纹理和光照信息,重构的人脸更自然,具有更丰富的人脸细节.     

一种改进的三维人脸重构方法

提出一种改进的三维人脸重构方法。该方法采用基于单个相机的双目立体视觉系统对人脸进行采样,根据人脸对称性假设,运用补洞与纠错技术进行自动点云优化。继而采用简化的Candide-3模型作为细分初始控制网格,局部加细地进行细分曲面分层次拟合操作,采用测地线映射技术对不同表情进行归一化,并分别建立人脸数据库。实验结果表明,采用单相机立体视觉系统在提高重建精度的同时,很大程度上避免由于双相机拍摄不同步引起的重建鲁棒性降低问题。而采用细分曲面作为存储结构,在节约空间的前提下,为分层次比对筛选提供理论支持。该系统成本较低,适合在许多领域推广应用。     

一种基于小波的人脸图像光照归一化算法

光照变化严重影响了人脸图像的外貌,这阻碍了人脸识别的过程。为了识别可变光照下的人脸图像,提出了一种基于小波的光照归一化算法,将一幅图像分解为低频成分和高频成分,对不同的频带成分进行不同的操作——对低频成分进行直方图均衡化,同时着重强调细节（高频成分）,将它乘以一个标量从而增强图像边缘;对修改后的系数进行逆小波变换就得到归一化后的图像。最后,直接使用PCA方法对单训练样本条件下的人脸进行识别,在AR和FERRET人脸库上的实验结果表明,提出的方法可以显著提高人脸识别系统的识别率。     

任意光照下人脸图像的低维光照空间表示

本文提出一种不同光照条件下人脸图像的低维光照空间表示方法.这种低维光照空间表示不仅能够由输入图像估计其光照参数,而且能够由给定的光照条件生成虚拟的人脸图像.利用主成分分析和最近邻聚类方法得到9个基本点光源的位置,这9个基本点光源可以近似人脸识别应用中几乎所有的光照条件.在这9个基本光源照射下的9幅人脸基图像构成了低维人脸光照空间,它可以表示不同光照条件下的人脸图像,结合光照比图像方法,可以生成不同光照下的虚拟人脸图像.本文提出的低维光照空间的最大优点是利用某个人脸的图像建立的光照空间,可以用于不同的人脸.图像重构和不同光照下的人脸识别实验说明了本文算法的有效性.     

基于多方法融合的人脸图像光照纠正算法

提出了一种人脸识别图像的光照纠正预处理算法.该算法首先将均衡化引入仿射变换算法和光照补偿算法中,改进它们的处理效果;然后采用一种基于直方图灰度重心分布统计的方法,将多种预处理算法有效地融合在一起,得到新的光照纠正预处理算法.实验表明该算法具有光照无关性,能取得良好的光照纠正效果,并可大幅度提高复杂光照环境下的人脸识别率.     

未知光源参数的人脸光照恢复方法

数字人像技术在实际应用中有广泛的应用前景.在未知光源位置的非均匀光照射下的人脸光 照归一化问题是人脸识别技术的一大难题.对在未知光源位置的非均匀光照射下的正面人脸 图像提出了一种基于参考人脸模型的方法.它使用参考人脸模型估计人脸的光照阴影区域, 把人脸的纹理表示为训练图像模型的线性组合,根据人脸光照明亮区域的纹理信息,使用最 小二乘法估计出最优的线性组合系数,从而重建原图像人脸纹理实现人脸光照恢复.实验表 明这种方法对于阴影处的人脸信息恢复不仅是有效的而且是快速的.     

基于三维建模的眼镜遮挡下人脸识别

眼镜作为人脸特征的不稳定性是眼镜遮挡人脸识别的主要问题。为避免现有方法消除不稳定眼镜特征时带来的人脸特征丢失,将眼镜视为人脸固有部分,提出一种基于三维建模生成人脸虚拟样本补偿眼镜不稳定性的方法。三维建模方便眼镜模型参数的调节。通过调节眼镜参数,具体分析眼镜不同部分对人脸识别的影响,同时,针对影响严重的镜片模糊和反光,均做相应处理。CAL-PEAL的实验表明本文方法对识别性能的大幅度改善,并验证镜片处理的有效性。     

视频中适应光照可变情况下的人脸识别方法

提出一种结合使用自适应直方图均衡(AHE)、Gabor滤波器及局部三值模式(LTP)描述器进行视频中上下左右和正面光照条件下识别人脸的方法。首先,使用AHE对来自YaleB与CMU-PIE数据库的人脸图片进行降噪处理。然后用Gabor滤波器进行卷积,提取出相应的Gabor特征图,针对每一个Gabor特征图利用LTP描述器提取出局部邻域关系模式。最后由这些模式的区域直方图形成的序列来描述人脸。YaleB人脸库以及CMUPIE人脸库验证该方法的有效性。     

基于局部线性投影的三维旋转人脸识别

本文在基于三维形态学模型的人脸识别研究中,运用局部线性投影算法(ProjectiveLLE,PLLE)取代了普遍使用的经典降维方法PCA,在高维空间中减小了降维过程中的线性失真。有效提高了所构建的三维形态学模型的质量,经实验证明该算法对于提高拟合的精度和大角度旋转人脸的识别率都取得了比较理想的效果。     

Mandelbrot集与Julia集的图象生成算法

介绍一种在计算机上生成Ｍａｎｄｅｌｂｒｏｔ集和Ｊｕｌｉａ集图象的简易算法。该算法对计算机的软硬件要求均不高，在普通的微机以及工作站上均可实现。     

一种应用PCA的人脸图像集识别方法

提出一种适用于同类别的图像子集的类别判断方法。同类别的图像子集经过PCA主特征提取后,选择较大的p个特征值对应的线性无关的特征向量,组成特征矩阵,则同类别的图像子集可以转化成一个特征矩阵,图像子集与特征矩阵一一对应,进而整个图像库能够用矩阵集合来表示。定义一种矩阵间的距离及最小二乘距离,通过计算待测图像子集对应特征矩阵与图像库中不同类别对应特征矩阵之间的距离或最小二乘距离,判断待测试图像子集所属类别。     

A 3D Model Reconstruction Method Using Slice Images

Abstract：reconstruction method using slice im-ages is proposed. Wanting to extract the outermost contours from slice images, the method of the improved GVF-Snake model with optimized force field and ray method is employed. And then, the 3D model is reconstructed by contour connection using the im-proved shortest diagonal method and judgment function of contour fracture. The results show that the accuracy of reconstruction 3D model is improved.     

多姿态人脸识别综述

多姿态人脸识别已成为人脸识别研究的重要方向之一。简要回顾人脸识别研究进展,针对近年来国内外出现的多姿态人脸识别技术和方法进行简单介绍和系统分类,分析各种方法的优缺点,并做出简要评价。阐明多姿态人脸识别技术所面临的挑战,展望未来多姿态人脸识别研究的发展方向。     

小物体三维重建中影像与几何模型的配准方法

本文提出了一种快速有效的二维影像与三维几何模型之间的配准方法。首先在平面标定板的辅助下获取所有影像的内外方位元素,其次利用少量的人工控制点做绝对定向,获取影像与三维几何模型之间的配准参数的初始值,最后利用整体互信息测度做Powell方法非线性优化,获取配准参数的精确值。实验表明,经过互信息优化可以获得子像素级的配准精度。本文的方法具有速度快、人工交互少、精度高的特点。