基于LBP层次特征的表情识别算法

提出了一种基于LBP层次特征提取的表情识别算法.将图像分成许多子块,并从子块中提取面部运动单元信息来组成基于面部运动单元的表情成分特征,对人脸图像的眼睛和口部作粗定位.采用局部二值模式(LBP)的层次特征提取法,对图像进行分块操作,求出每个子块的LBP直方图,然后将基于整体特征得到的LBP直方图与基于局部特征得到的LBP直方图连接起来,作为整幅图像的LBP直方图.将层次特征提取法所提取的LBP直方图作为嵌入式隐马尔可夫模型(EHMM)的初始向量,即形成观察序列.对JAFFE人脸库中的7种基本表情进行了测试,结果表明该方法能有效提高表情识别率.     

基于LBP和极限学习机的脑部MR图像分类

为解决磁共振(magnetic resonance, MR)脑部图像来源不一以及病变位置和形态不固定造成MR脑部图像分类精度不高的问题,提出基于局部二值模式(local binary pattern, LBP)的纹理特征提取,并用极限学习机(extreme learning machine, ELM)对MR图像分类。计算图像感兴趣区域(region of interest, ROI)的掩码,将图像分成扇形的子区域,统计掩码坐标下各块子区域的LBP直方图,连接所有LBP直方图作为特征向量通过ELM进行分类。相比以前的方法,该方法能够计算颅脑内局部纹理特征,能分类来源不一以及多种病变的图像。对脑部MR图像分类进行试验,对所有样本分类正确率超过92%,正类样本正确率超过93%,负类样本正确率超过91%。试验结果表明,该方法能够对较为复杂的MR图像进行正确分类。     

基于局部区域LBP特征的人脸识别研究

传统的LBP方法往往分散特征区域所表达的信息,提出一种基于局部区域LBP特征（Local Binary Pattern,局部二值模式）提取的人脸识别方法。用积分投影法在表情图像上定位出眉毛、眼睛、鼻子和嘴巴这些特征点的位置,根据这些特征点的位置确定这些特征部件所在子区域,然后对这些子区域进行不同的分块,提取各子区域的局部LBP直方图,按顺序把它们连结成一个特征直方图序列。实验结果表明：局部区域LBP方法与传统的LBP方法相比有很强的人脸表情特征识别能力,能够更准确地提取面部局部区域的表情信息。     

融合小波和LBP-GD特征的人脸表情识别

针对局部二值模式（LBP）不能描述纹理方向变化的问题,提出了一种融合了梯度方向的LBP-GD算子。LBP-GD算子不仅保持了LBP本身的优点,还可以细致刻画纹理的方向信息。由于人脸表情器官所蕴含信息的差异性,设计了一种不规则的分块方式,把图像分为9个互不重叠的子块并且设置不同的权值系数,然后提取每个子块的LBP-GD特征。最后,将LBP-GD特征与提升小波的低频分量特征加权融合,用K近邻方法进行分类。在JAFFE和Cohn-Kanade表情库上验证了该方法的有效性。实验结果表明,该方法比单独使用LBP-GD特征和提升小波特征具有更好的识别效果。     

Radial-curve-based facial expression recognition

A fully automatic facial-expression recognition (FER) system on 3D expression mesh models was proposed. The system didn't need human interaction from the feature extraction stage till the facial expression classification stage. The features extracted from a 3D expression mesh model were a bunch of radial facial curves to represent the spatial deformation of the geometry features on human face. Each facial curve was a surface line on the 3D face mesh model, begun from the nose tip and ended at the boundary of the previously trimmed 3D face points cloud. Then Euclid distance was employed to calculate the difference between facial curves extracted from the neutral face and each face with different expressions of one person as feature. By employing support vector machine (SVM) as classifier, the experimental results on the well-known 3D-BUFE dataset indicate that the proposed system could better classify the six prototypical facial expressions than state-of-art algorithms.     

Novel similarity measures for face representation based on local binary pattern

The successful face recognition based on local binary pattern(LBP)relies on the effective extraction of LBP features and the inferring of similarity between the extracted features.In this paper,we focus on the latter and propose two novel similarity measures for the local matching methods and the holistic matching methods respectively.One is Earth Mover’s Distance with Hamming and Lp ground distance(EMD-HammingLp),which is a cross-bin dissimilarity measure for LBP histograms.The other is IMage Hamming Distance(IMHD),which is a dissimilarity measure for the whole LBP images.Experiments on FERET database show that the proposed two similarity measures outperform the state-of-the-art Chi-square similarity measure for extraction of LBP features.     

基于HOG特征和滑动窗口的乳腺病理图像细胞检测

提出一种基于方向梯度直方图(histograms of oriented gradient, HOG) 特征和滑动窗口的细胞检测方法,能快速、高效、准确地检测高分辨率病理组织图像中的细胞。该检测算法首先对训练集中的细胞样本块和非细胞样本块提取HOG特征,然后运用HOG特征训练分类器。训练好的分类器用于在整幅病理图像中自动检测细胞。先运用滑动窗的方法在整幅高分辨率病理图像中选取相同尺寸的所有可能的细胞块,被滑动窗选定的图像块提取HOG特征后,送到训练好的分类器中判断是否是细胞块。为了验证提出方法的有效性,将此方法运用于17名乳腺患者的共37张H&E(hematoxylin & eosin)染色高分辨率穿刺切片病理图像上自动检测细胞, 通过与softmax(SM)分类器、稀疏自编码器+SM、局部二值模式+SM、支持向量机(support vector machine, SVM)、HOG+SVM、以及 HOG+SVM 多个模型对细胞检测的准确率、召回率以及综合评价指标的对比表明,本研究提出的方法分别为71.5%,82.3%和76.5%,具有更高的准确率。     

一种梯度方向直方图的人耳识别方法

为了提高多姿态人耳的识别准确率,提出了一种结合梯度方向直方图（H（）G）特征和监督保局投影的人耳识别方法．人耳图像被划分成重叠的子区域,在每个子区域中计算局部HOG特征．所有的局部HOG特征构造成包含丰富信息的高维向量,高维向量映射到流形空间利用监督保局投影进行鉴别分析,获得强鉴别力的特征．利用最小欧氏分类器进行分类识别．结果表明,本文方法提高了大姿态人耳的识别率．稀疏的子区域表示和局部HOG特征能在一定程度上克服姿态变化造成的对齐误差,对角度变化有很好的鲁棒性．     

大型人脸库上基于局部二元模式直方图映射的快速识别

传统的基于局部二元模式(LBP)的人脸识别方法采用卡方统计度量LBP直方图间的差异,由于卡方统计度量的复杂性以及是在高维空间进行判别,此方法在大型人脸库上的识别速度低,为此提出一种LBP直方图映射(LBPHP)方法.将LBP直方图映射到保局投影(LPP)空间获取低维LBPHP特征,当判别新样本时只须比较新样本与训练样本的LBPHP特征,识别过程简单且在低维空间进行,识别速度很快.鉴于LPP强大的鉴别特性,此方法的识别率很高.在2个知名人脸库上对LBPHP方法进行实验验证,结果表明,相比于传统识别方法,LBPHP的识别速度快,尤其在大型人脸库上优势更加明显,适于在此类人脸库上的实际应用如身份认证等.     

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。     

基于多特征融合的交通标志分类

为有效提高交通标志分类的准确度,提出一种融合全局特征和局部特征的多特征交通标志分类方法。首先提取能够描述标志图像内部纹理信息的局部二值模式(local binary pattern, LBP)特征,再提取能够表示标志图像形状信息的方向梯度直方图(histogram of oriented gradient, HOG)特征和描述图像粗略轮廓信息的全局Gist特征,然后采用线性组合方式,实现特征融合互补,并通过主成分分析(principal components analysis, PCA)法进行数据降维,最后采用支持向量机(support vector machine, SVM)分类器进行交通标志训练与识别。试验结果表明:相对于单一特征的交通标志分类方法,基于多特征融合的算法获得了更高的分类精确度,同时也满足实时性要求。     

基于Log-Gabor和ULBP改进算法的人脸识别

为进一步提升人脸识别系统的识别率,加强其对光照、表情、姿态变化的鲁棒性,针对人脸识别中的特征提取问题,提出一种基于Log-Gabor与均匀局部二值模式（Uniform Local Binary Pattern,ULBP）改进算法的人脸识别方法。该算法采用多尺度、多方向Log-Gabor滤波器对图像进行滤波来提取Log-Gabor特征,再通过旋转不变均匀模式的LBP进行运算编码,并利用局部空间直方图来描述人脸,最后通过加权的卡方距离对直方图匹配完成人脸识别。在Yale、GT人脸数据库上的测试结果表明,该方法具有更好识别性能,且对环境鲁棒性较好。     

基于圆形LBP均匀模式的煤镜质组显微组分纹理分析

依据煤不同显微组分的纹理特点,分别采用不同尺度下圆形LBP及LBP均匀模式获取煤显微图像的LBP信息值,构建包含能量、对比度、局部平稳性等特征量的特征集对煤显微组分进行表征,并以此对镜质体中各类别纹理数据进行分析。结果表明:构建的纹理特征量对于镜质体中不同类别具有较好的可分性;圆形LBP中尺度的选择对有效特征量的提取有较大影响;LBP均匀模式在保持特征数据有效性的同时,可明显减少LBP模式数,从而减少计算量。文中结果可为煤显微组分的自动分类与识别提供依据。     

一种边缘二进制码的表情识别方法

针对如何从图像中提取有效的表情特征来提高表情识别率的问题,提出了一种基于边缘二进制码的表情特征提取方法,用于表情识别.该方法首先对图像进行边缘检测,然后对边缘的局部结构进行二进制码描述作为表情特征,最后利用支持向量机进行表情分类.在JAFFE人脸表情数据库上,分别用该方法和传统的方法进行试验,结果表明,该方法可显著提高表情识别率.     

结合对比度信息与LBP的分块人脸识别

基于局部二值模式(local binary pattern,LBP)的特征提取方法忽略了图像灰度值变化的强度。针对这一问题,提出了一种结合对比度信息和LBP进行人脸识别的方法。首先采用LBP算子、VAR方差(variance,VAR)算子分别提取分块人脸灰度图像的LBP直方图序列(local binary pattern histogram sequence,LBPHS)和VAR直方图序列(variance histogram sequence,VARHS),然后将LBPHS和VARHS串联成LBP／VARHS,最后根据最近邻原则进行人脸识别。该算法能够提取有效的人脸纹理信息,而且能够大幅度地降低训练数据量,并且数据量的维数与原始图像大小无关。在ORL和YALE标准人脸数据库上的实验表明,该方法应用于人脸识别中,具有较高的识别率。     

基于多分辨率的改进LBP特征的织物缺陷检测算法研究

在传统LBP算子的基础上,结合织物图像纹理特征,提出了一种基于多分辨率的改进LBP特征的织物缺陷检测算法：将图像分块,提取在不同分辨率下的改进LBP的特征并构造出用于描述图像块的特征向量,使用SVM分类器判断图像块是否属于缺陷区域．实验结果表明该算法有效．     

Face recognition using SIFT features under 3D meshes

Expression, occlusion, and pose variations are three main challenges for 3D face recognition. A novel method is presented to address 3D face recognition using scale-invariant feature transform(SIFT) features on 3D meshes. After preprocessing, shape index extrema on the 3D facial surface are selected as keypoints in the difference scale space and the unstable keypoints are removed after two screening steps. Then, a local coordinate system for each keypoint is established by principal component analysis(PCA).Next, two local geometric features are extracted around each keypoint through the local coordinate system. Additionally, the features are augmented by the symmetrization according to the approximate left-right symmetry in human face. The proposed method is evaluated on the Bosphorus, BU-3DFE, and Gavab databases, respectively. Good results are achieved on these three datasets. As a result, the proposed method proves robust to facial expression variations, partial external occlusions and large pose changes.     

基于核贝叶斯压缩感知的人脸识别

为加快人脸识别速度和提高人脸识别率,将贝叶斯压缩感知算法进行核扩展并运用到人脸识别,改进局部特征统计方法,结合空间金字塔模型,用于人脸图像的特征提取。首先用局部特征统计提取图像特征,在此基础上再进行第二层局部统计,然后根据空间金字塔模型分层提取不同空间尺度的特征,最后运用核贝叶斯压缩感知算法分类。在AR和FERET人脸数据库上的试验结果表明,本研究算法相对于传统方法具有更好的性能。     

基于Gabor特征融合与LBP直方图的人脸表情特征提取方法

针对Gabor特征全局表征能力弱以及特征数据维数存在冗余的问题,提出了一种采用Gabor多方向特征融合与分块直方图相结合的方法以有效提取表情特征.通过对不同表情的重要特征部位进行细化,采用Gabor滤波器有针对性地提取相关区域的多尺度和多方向特征,并对同尺度的特征进行融合,利用各区域内融合特征的直方图分布来表征图像.该方法可以提高特征提取的准确性,有效突出重要特征的辨识作用,大幅度降低特征的维数,在JAFFE表情库可以达到100%的识别率.     

基于Adaboost-高斯过程分类的人脸表情识别

为了弥补Ababoost分类器分类精度不够、训练耗时的缺点,利用高斯过程分类器分类精度高、计算复杂度低的优势,提出一种改进的表情识别方法.该算法将高斯过程分类（GPC）和Adaboost的人脸表情识别算法相结合,在训练二分类Adaboost时利用高斯过程分类器训练弱分类器;把这些弱分类器组合成一个总分类器,将二分类Adaboost GPC扩展为多类分类算法.采用Gabor提取面部表情特征,由于Gabor特征提取后存在维度变高、冗余大的问题,引入二维主成分分析（2DPCA）对Gabor特征进行选择.基于Cohn-Kanade和JAFFE数据库的实验结果表明,该算法在识别正确率和速度方面的表现均较好.