结合年龄监督和人脸先验的语音-人脸图像重建

针对语音-人脸图像重建方法缺乏来自不同维度的监督约束及未利用人脸先验信息,导致生成图像和真实图像相似度不高的问题,提出结合年龄监督和人脸先验信息的语音-人脸图像重建方法. 通过预训练的年龄评估模型为当前数据集扩充年龄数据,弥补来自年龄监督信息的缺乏. 通过语音-人脸图像跨模态身份匹配方法,为给定语音检索接近真实人脸的面部图像,将得到的图像作为人脸先验信息使用. 该方法通过定义结合交叉熵损失和对抗损失的联合损失函数,从年龄感、低频内容和局部纹理等方面均衡提升重建图像质量. 基于数据集Voxceleb 1,通过人脸检索实验的方式进行测试,与当前主流方法进行比较和分析. 结果表明,该方法能有效提升生成图像与真实图像的相似度,所生成的图像具有更好的主客观评价结果.     

基于肤色模型与粒子滤波的人脸自动检测、跟踪算法

首先通过一种基于亮度聚类的肤色模型,检测人脸的初始位置;其次提出了一种基于粒子滤波的特征融合跟踪算法,用颜色直方图和方向梯度直方图来描述目标,在柱子滤波框架下将目标颜色和梯度信息有机结合,并自适应更新来跟踪人脸位置.实验表明,该算法不仅提高了跟踪精度,而且具有较强的鲁棒性.     

基于均值平移的自动人脸检测与跟踪算法

针对彩色图像序列的人脸跟踪问题,提出了一种基于均值平移的自动人脸检测与跟踪算法.对每帧图像采用基于肤色和支持向量机的算法检测人脸,可以减少计算量.对于检测到的人脸,判断是否含有新增人脸,有则将新的人脸加入跟踪序列,否则继续跟踪原有人脸序列.然后采用均值平移算法对人脸序列进行跟踪,其计算量小,跟踪稳定可靠,从而实现自动的人脸检测与跟踪.实验结果表明,该算法可以很好地进行人脸的自动检测跟踪.     

基于改进Camshift的人脸跟踪算法

研究了一种基于改进Camshift的人脸跟踪算法.该算法采用分块加权的直方图匹配方法增强人脸的辨识度,通过人脸形态约束筛选不合理的人脸形态变化,并结合Kalman滤波器预测修正跟踪人脸位置.实验表明,改进后的算法比经典Camshift算法有更强的抗肤色干扰能力和跟踪准确性.     

基于STGAN的人脸属性编辑改进模型

人脸属性编辑在美颜APP和娱乐领域有重要应用,但现有方法存在生成图像质量不高、属性编辑不够准确等问题,为此提出了一种基于选择传输生成对抗网络(Selective transfer generative adversarial networks, STGAN)的人脸属性编辑改进模型。运用潜码解耦合思想,将潜码分解为内容潜码和风格潜码单独操作,提高源域图像和目标域图像的内容编码一致性,从而提高属性编辑准确率;同时运用像素级重构损失和潜码重构损失,在总损失函数中加入像素级限制和潜码重构限制,通过互补作用提高生成图像质量。在CelebA人脸数据集和季节数据集上进行实验,该模型相比当前人脸属性编辑主流模型在定性结果和定量指标上均有提高,其中峰值信噪比和结构相似性相比STGAN模型分别提高了6.06%和1.58%。这说明该改进模型能够有效提高人脸属性编辑的性能,满足美颜APP和娱乐领域的需求。     

基于图像分块和RBF神经网络的人脸识别方法

目的 提出一种基于图像分块和径向基函数(RBF)神经网络的人脸特征提取与识别方法,解决人脸识别中的高维、小样本问题.方法 采用人脸图像的分块处理、奇异值分解压缩算法,降低特征维数,有效地解决了存储和传输中的数据压缩问题,运用基于聚类方法的RBF神经网络分类器进行人脸分类识别.结果 通过实验和数据分析表明,该方法在人脸骨骼特征明显时具有较高的识别率,与基于整体人脸图像的识别效果相比,识别率提高了3%.结论 笔者提出的识别方法具有良好的学习效率和识别精度品质指标.     

三维人脸衰老数据库的生成

采用改进的形变模型方法将真实人脸衰老图像重建成三维人脸,进而生成三维人脸衰老数据库,并根据性别和年龄形成三维衰老人脸性别子库和衰老子库.结果表明,此方法可有效地为三维人脸衰老化研究提供三维衰老人脸数据.     

一种基于Camshift聚类的粒子滤波人脸跟踪算法

针对Camshift算法无法处理相似背景颜色干扰、背景复杂和传统粒子滤波人脸跟踪算法中的粒子退化、计算量大等问题,提出了一种基于Camshift聚类的粒子滤波人脸跟踪算法.在粒子滤波框架下,将Camshift算法中的聚类方法引入人脸状态估计中,使每个粒子沿着梯度最大方向迭代至局部密度最大值区域,让所有粒子移动到与人脸颜色相似的区域.实验结果表明:该算法用较少的粒子实现了人脸曲线无规则运动的跟踪,在光照和遮挡问题上有较好的鲁棒性.该算法性能明显优于传统的粒子滤波人脸跟踪算法,用于实现人脸跟踪具有很好的实时性、鲁棒性和有效性.     

基于稀疏表示的人脸图像压缩方法

基于稀疏表示的人脸图像压缩算法首先对人脸图像进行分块,其次利用K-SVD字典学习算法,训练一个图像的冗余字典,最后用OMP算法对其进行稀疏编码,得到压缩的图像.由于OMP算法复杂度较高,为了降低复杂度,提高算法效率,提出了一种基于稀疏表示理论的新的人脸压缩算法.该算法在稀疏编码阶段,用基于块坐标松弛(Block Coordinate Relation)字典学习算法对人脸图像进行稀疏编码,最后用重构算法对压缩数据进行重构.通过实验仿真,与JPEG压缩方法及OMP算法比较,所提方法在同等压缩比下,重构的图像质量有所提高.     

基于深度特征聚类的海量人脸图像检索

针对海量人脸图像数据库检索时长的问题,提出了一种基于深度特征聚类的海量人脸图像检索算法.该算法首先使用人脸图像训练集对深度卷积神经网络模型进行人脸图像分类训练,在此基础上采用三元组损失方法对已训练好的人脸图像分类网络模型进行微调,使得网络能够更加有效地提取人脸图像的高层语义特征,构建更具有表征性的人脸图像深度特征.其次采用K-means聚类算法对提取的人脸图像深度特征进行聚类,使得同一个人的人脸图像能够划分到同一簇中,然后在相应的簇中进行人脸图像的深度特征相似度匹配执行人脸图像检索任务.为了进一步提高系统的检索性能,提出人脸图像深度特征融合的查询扩展方法,对待检索的人脸图像深度特征进行融合再次执行检索任务得到最终的检索结果.通过在两个人脸检索数据集(Celebrities Face Set和Labeled Faces in the Wild dataset)上进行详尽实验验证,结果表明,该算法能极大地缩小海量人脸图像数据库的检索范围,在保证一定准确率的前提下有效地提高了人脸图像检索的速度.     

基于重采样的三维人脸样本扩充

为了对现有三维人脸数据库的数据规模和数据覆盖范围进行扩充,提出一种基于样本重采样的三维人脸样本扩充算法.该方法首先根据面部器官的分布规律对人脸样本进行区域划分,并获得关于各个器官的样本集;然后通过从各个器官样本集中选择器官并重组的方式来获取新的三维人脸样本,为了保证新器官之间的无缝融合,提出了基于薄板样条函数(thin-plate-spline,TPS)的几何信息缝合方法和基于微分算子的纹理缝合方法.实验结果表明:本文提出的样本扩充方法能对现有三维人脸数据库进行扩充;扩充后的样本集可以提高算法的效果.     

基于CycleGAN的非配对人脸图片光照归一化方法

针对人脸识别过程中光照对识别结果的影响问题,提出了一种基于CycleGAN的光照归一化方法.使用了生成对抗式的网络结构,利用图像翻译的原理,将较亮图片的光照风格迁移至较暗图片,同时保持原人脸表面平滑且结构基本不变.使用非配对的数据集,无需人工标注标签,简化了数据准备阶段的工作,达到了利用无监督的深度学习方法去除图片光照影响的目的.最后用训练好的模型处理CroppedYale测试集,比较处理前后的人脸识别准确率.实验证明,本文方法具有较强的降低人脸光照对识别率影响的能力且基本不改变人脸结构,有利于提高人脸识别的准确率.     

Improved face image classification method based on the local embedding network

In order to improve the accuracy of facial expression recognition and face classification in a local linear embedding network, an improved face image classification method based on the local linear embedding network is proposed. Based on the local linear embedding algorithm, the intra-class to inter-class discrimination matrix is used as the input of the network. At the same time, the reconstruction of the face image set is used to improve the local linear embedding algorithm, and the improvement of the local linear embedding algorithm based on clustering is embedded into the construction process of the convolution kernel, thus increasing the discrimination degree of different types of faces. By the Extended Yale B data set and Olivetti Research Laboratory data set on the contrast experiment, the experiment is analyzed in the treatment of facial expressions and the effects of various methods in the face recognition task, the results show that, compared with the other methods, the recognition rate of the proposed improved locally linear embedding network face image classification method is raised by 11%~26%.     

基于小波变换的人脸检测

提出了一种基于二维离散小波变换的人脸检测算法。该算法采用Haar小波计算小波脸,导出了提取人脸特征向量的相应公式,利用感知准则训练线性分类器进行分类判决。在4个不同的人脸数据集上与特征脸方法进行了比较。结果表明,该算法的计算效率和检测精度均优于特征脸方法。     

联合低秩表示和稀疏约束的双层多视角子空间聚类

多视图子空间聚类是处理高维数据的一种聚类方法,通过分别在每个视图上构造邻接矩阵的方法解决聚类问题,但未考虑到低秩表示和稀疏约束的结合在构造邻接矩阵中的重要性. 针对此问题,提出一种联合低秩表示和稀疏约束的双层多视角子空间聚类方法,使其更全面地描述数据本身,从而实现更有效的聚类,并采用ADMM方法来解决每个视图相关的低秩表示和稀疏性约束优化问题. 在多个数据集上的实验表明,其聚类性能比现有的多视角子空间聚类算法好,低秩表示和稀疏约束的结合可以提高聚类的准确性.     

基于惩罚因子的PNMS算法的人脸检测和对齐

针对人脸相互遮挡、人脸朝向等不确定性因素给人脸检测和对齐任务带来的困难问题,提出了基于惩罚因子的PNMS算法用以改进人脸检测和对齐的准确性。该算法首先根据人脸候选窗口相互之间的重叠度和候选窗口相应的检测得分,提出非连续的线性函数和基于高斯分布的连续函数,作为非极大值抑制算法的两种惩罚因子,用以改进并替代传统非极大值抑制算法对候选窗口的检测得分进行重分配。在此基础上,综合前两种惩罚因子的优缺点以及窗口之间的重叠度值,进一步提出连续非线性函数作为非极大值抑制算法的惩罚因子,使得窗口之间重叠度值越大则相应的惩罚权重越严重,且函数在整个重叠取值区间连续。将提出的算法在FDDB和WIDER FACE这2个人脸检测数据集上进行详尽的人脸检测实验验证,以及在AFLW人脸对齐数据集上进行人脸对齐实验验证。结果表明,提出的基于惩罚因子的PNMS算法相比于其他算法,在保持一定实时性的同时不仅有效地提高了人脸检测和对齐的准确率和可靠性,并且解决了一定程度的人脸相互遮挡被漏检的问题,降低了被遮挡人脸的漏检率。     

Sonar Image Detection Algorithm Based on Two-Phase Manifold Partner Clustering

According to the characteristics of sonar image data with manifold feature, the sonar image detection method based on two-phase manifold partner clustering algorithm is proposed. Firstly, K-means block clustering based on euclidean distance is proposed to reduce the data set. Mean value, standard deviation, and gray minimum value are considered as three features based on the relatinship between clustering model and data structure. Then K-means clustering algorithm based on manifold distance is utilized clustering again on the reduced data set to improve the detection efficiency. In K-means clustering algorithm based on manifold distance, line segment length on the manifold is analyzed, and a new power function line segment length is proposed to decrease the computational complexity. In order to quickly calculate the manifold distance, new all-source shortest path as the pretreatment of efficient algorithm is proposed. Based on this, the spatial feature of the image block is added in the three features to get the final precise partner clustering algorithm. The comparison with the other typical clustering algorithms demonstrates that the proposed algorithm gets good detection result. And it has better adaptability by experiments of the different real sonar images.     

基于尺度不变特征变换的平面旋转人脸检测

针对平面旋转人脸检测的问题,改进了传统的尺度不变特征变换(SIFT)算法,利用其旋转、缩放、平移及部分仿射不变性完成平面旋转人脸的检测。首先通过模板与对比度加权的方法对SIFT关键点进行裁减,以提高计算效率并过滤无效关键点,然后提出一种更精确的主方向计算方法确定关键点主方向,通过Adaboost算法训练人脸公共特征分类器并计算关键点的匹配率作为置信权值,完成平面旋转人脸的检测,并根据关键点主方向进行扶正。最后通过实验与传统方法进行了对比,结果表明:本文方法在保证检测率的同时,在扶正精确度、检测速度方面均有较大提高。     

一种基于分组遗传算法的聚类新方法

为提高聚类效果,提出了一种基于分组遗传算法的聚类新方法。以改进的分组编码方式表示种群中的个体并基于此制定了合理的种群初始化方案,采用改进的遗传操作算子和种群更新规则,利用遗传算法高效的全局搜索能力实现聚类。通过非线性排序选择机制和精英保留策略提高了遗传进化的稳定性;引入同类并行交叉和合并分割变异算子提高了算法运行效率,增强了全局寻优能力。实验结果表明,该聚类新算法能够自动获得最优聚类数和最优划分方案,具有良好的性能和聚类效果。     

基于关联图关键边发现的人脸图像聚类算法

针对真实场景中大量类别数未知、样本数量不均衡、数据分布复杂等导致人脸图像智能提取准确率低的问题,提出了基于关联图关键边发现的人脸图像聚类算法。首先,通过融合多个卷积神经网络提取的图像样本特征,获得鉴别性更强的特征向量,并计算不同样本之间的相似度;然后,利用拒真率和认假率设置合适的门限值,将得到的相似度结果与门限值进行比较,筛选出相似程度高的样本对,并添加样本对之间的连接边来构建关联图;再利用介数中心性测度,设计关键边发现方法,挖掘关联图中可能连接不同簇的重要连接边;最后,采用图卷积网络确认是否存在上述重要连接边以获得最终的聚类簇。实验结果表明,所提算法能够提高人脸图像聚类的准确率。