改进的双向2DPCA的人脸识别方法

为了提高人脸识别的准确率,且考虑到训练样本的平均值不一定是训练样本分布中心,提出了改进的双向2DPCA人脸识别方法。首先,应用样本中间值代替样本的平均值来重建图像的总体散布矩阵,求解图像总体散布矩阵得到行列两个方向的最优投影向量,然后把人脸图像向这两个方向变换得到人脸识别特征矩阵,最后应用支持向量机进行分类识别。在ORL人脸库和Yale人脸库上对该算法进行实验研究,表明此方法在识别性能上优于普通的二维主成分分析和普通的双向二维主成分分析算法。     

计算和存储空间受限下的数据稀疏核分析方法

针对核主成分分析算法广泛面临的训练样本数量大而带来的计算和存储空间的问题,提出了基于1类支持向量理论的稀疏核主成分分析算法,该方法适合于计算和存储空间受限下的应用场合,如小型硬件平台下的图像检索系统、医学辅助诊断系统等.通过求解最优方程找到能够代表原始样本空间的少量典型样本,这些样本作为计算核数据矩阵,大大节省了核矩阵计算的时间和存储空间成本,在有限的训练样本集上最大限度在硬件平台下图像处理领域有效提高识别率和计算效率.     

基于PCA和ICA的人脸识别

提出利用主成分分析(PCA)和独立成分分析(ICA)相结合的方法对人脸进行识别。首先对预处理后的图像进行降维,即利用PCA算法对图像进行去二阶相关和降维处理,然后再利用ICA算法获得人脸影像独立基成分,利用人脸影像独立基来构造一子空间,最后利用待识别图像在这个空间上的投影系数进行人脸识别。从两个不同的数据集,将传统的PCA人脸识别算法和提出的人脸识别算法进行比较。从实验数据结果看,提出的PCA和ICA结合人脸识别算法优于传统的PCA人脸识别算法。     

基于混合核函数的快速KPCA人脸识别算法

为提高人脸识别的速率和识别率,文中提出一种基于混合核函数的快速核主成分分析算法用于进行人脸识别,首先构造两种混合核函数,利用均值矢量的方法构建核矩阵,并利用文中提出的核主成分分析算法计算核矩阵的特征向量。分别在ORL和AR人脸数据库中做了相关实验,并且与传统的核主成分分析方法在识别率和算法运行时间上进行了比较,结果表明,文中所提核主成分分析方法具有较高的识别率和更短的运行时间,从而为实时地具有大数据的人脸识别系统提供技术支持。     

2DPCA-ICA算法在人脸识别中的应用

传统独立元分析(Independent Component Analysis,ICA)用于人脸识别首先是将人脸图像矩阵转换成向量求白化矩阵,然后利用快速固定点算法求分离矩阵,获得人脸图像独立基子空间,从而实现人脸识别.二维主元分析(Two-dimensional Principle Component Analysis,2DPCA)无须将人脸图像矩阵转换成向量,直接利用二维人脸图像矩阵求协方差矩阵,其特征值与特征向量的计算得到简化.本文结合2DPCA与ICA算法的特点,提出2DPCA-ICA人脸识别算法.该方法通过2DPCA算法计算白化矩阵;接着利用ICA算法获得人脸图像的独立元;然后构造独立基子空间;最后依据测试样本在独立基子空间上的投影特征实现人脸识别.基于ORL与Yale人脸数据库的实验结果表明,2DPCA-ICA算法正确识别率与识别效率均高于PCA-ICA算法与2DPCA算法,是一种有效的人脸识别方法.     

分块NSA在人脸识别上的应用

基于非参数子空间分析(nonparametric subspace analysis,NSA)方法,提出了分块NSA方法并将应用于人脸识别上。分块NSA方法首先对图像矩阵进行分块,对分块得到的子图像矩阵再利用NSA进行鉴别分析。这样做有以下2个优点:1)能有效地抽取图像的局部特征,对人脸表情和光照条件变化较大的图像表现尤为突出;2)与NSA相比,由于使用子图像矩阵,分块NSA可以避免使用奇异值分解理论,过程简便。此外,NSA是分块NSA的特殊情况。在ORL和XM2VTS人脸库上验证了该方法在识别性能上优于NSA和分块LDA方法。     

基于离散小波变换和ICA支持向量机的人脸识别

为了实现对具有不同光照、姿势和噪声的人脸进行识别并提高识别精度,设计了一种基于离散小波变换和最小二乘支持向量机的人脸识别方法。首先,采用二维离散小波变换对人脸图像进行压缩和降噪,以提取低频特征信息分量,然后采用快速独立成分分析法ICA对经过离散小波变换后的人脸低频分量进行特征提取,以进一步减少人脸特征向量维数。在获取图像特征向量的基础上,采用径向基函数作为核函数,将训练样本数据输入最小二乘支持向量机进行训练以获得最终的分类模型。在ORL数据库下采用MATLAB仿真工具进行仿真,实验结果表明,该方法能有效地实现对人脸识别,与其他方法相比具有较高的识别精度。     

基于分块小波变换和2DPCA的人脸特征提取与识别算法

从最优化的角度出发,提出了一种基于分块小波变换和二维主成分分析法(2DPCA)的人脸特征提取与识别算法。该方法首先对人脸图像进行分块小波变换,并对各分块的高、低频分量进行组合处理,然后对小波系数特征应用2DPCA方法进行变换并将分块特征进行融合得到人脸鉴别特征,最后在ORL人脸库上应用支持向量机(SVM)对该特征进行分类识别。试验结果表明,该算法能有效地提高人脸识别性能,具有较短的识别时间和较高的识别准确率,优于传统的人脸识别方法。     

基于多特征联合稀疏表示的人脸识别方法

针对人脸识别问题,提出一种基于多特征联合稀疏表示的方法。首先,分别采用主成分分析(PCA)、核主成分分析(KPCA)和非负矩阵分解(NMF)提取人脸图像的特征矢量。三种特征从线性、非线性以及非负表示三种层面描述了人脸图像的特征。在分类阶段,采用联合稀疏表示对三种特征进行综合决策,考察它们的内在关联。最后,基于三种特征的整体重构误差判定测试样本的类别。实验中,基于AR和Yale-B人脸数据库对提出方法进行性能测试。结果表明文中方法的有效性。     

利用KPCA特征提取的Adaboost红外目标检测

针对传统红外目标检测算法中存在的不足,提出了一种基于核主成分分析(KPCA)特征提取的Adaboost分类器红外目标检测算法.首先,采用KPCA对目标训练样本进行特征提取,将背景训练样本和待检测样本在概率核空间中向目标样本特征量投影作为它们的特征量;然后,用目标和背景样本特征来训练Adaboost分类器;最后,用此分类...     

基于两空间核鉴别分析的人脸识别

指出了几种线性鉴别分析方法在处理小样本人脸识别问题时存在的不足,结合核方法的思想,提出了一种基于两空间核鉴别分析的人脸识别方法.首先使用KPCA方法在核变换后的特征空间中对样本进行处理;进面将变换后的类内散布矩阵分成非零空间和零空间进行鉴别向量确定和鉴别特征提取,最后将得到的两种鉴别特征融合,从而使用最近邻法进行分类....     

核典型相关分析的融合人脸识别算法

为了更有效地映射图像数据样本到可分类特征空间,提高分类正确率,提出了一种新的基于核函数的典型相关分析的融合人脸识别算法.该方法首先把图像矩阵通过核函数影射到核空间,然后从核空间的行和列两个方向进行特征抽取,同时避免分解映射后的数据矩阵,简化了数据运算,获得了更具鉴别力的分类特征.在Ohio州立大学的OTCBVS可见/红外人脸数据库中进行了分类识别实验,实验结果表明:该方法可以获得90%以上的识别正确率,优于其他的典型相关分析的人脸识别方法的分类正确率.此外,对不均匀光照变化,表情变化等人脸识别的常见问题具有很好的抵抗能力.     

基于中心对称梯度幅值相位模式的单样本人脸识别

针对传统人脸识别算法在单训练样本情况下识别 效果不佳的问题,提出一种基于中心对称梯度幅值 相位模式(CSGMP)的单样本人脸识别算法。首先,提取人脸图像的梯度幅值和相位信息;然 后,用一种新 的中心对称局部方向模式(CSLDP)算子对梯度幅值进行编码,再将梯度相位量化到8个区间 进行编码,将 二者融合形成人脸图像的CSGMP特征;最后,分块统计直方图特征信息,将所有块的直方图 串联后作为 人脸图像的特征向量,利用最近邻分类器分类识别。在YALE和AR人脸库上进行测试的结果表 明,本文所提方 法简单有效,对光照变化、表情变化和部分遮挡等环境下单样本人脸识别具有较好的效果。     

一种基于汉明码和湿纸码的隐写算法

该文通过将载体图像分割成矩阵块,重复利用载体矩阵块像素,结合汉明码和湿纸码构造了一种新的双层结构隐写算法。该算法首先利用汉明码在载体矩阵的行向量中嵌入信息,然后在列向量上根据是否影响前面嵌入结果以及是否需要3个修改引入dry和wet的概念,并通过构造伪随机二值矩阵,采用湿纸码在列向量上实现二次嵌入,从而获得较好的隐写性能。实验结果表明:该隐写算法在嵌入率为0.1至0.8 bpp范围内,性能优于PPC和F5算法。     

Novel ECG Signal Classification Based on KICA Nonlinear Feature Extraction

Electrocardiogram (ECG) signal feature extraction is important in diagnosing cardiovascular diseases. This paper presents a new method for nonlinear feature extraction of ECG signals by combining principal component analysis (PCA) and kernel independent component analysis (KICA). The proposed method first uses PCA to decrease the dimensions of the ECG signal training set and then employs KICA to calculate the feature space for extracting the nonlinear features. Support vector machine (SVM) is utilized to determine the nonlinear features of the ECG signal classification. Genetic algorithm is also used to optimize the SVM parameters. The proposed method is advantageous because it does not require a huge amount of sampling data, and this technique is better than traditional strategies to select optimal features in the multi-domain feature space. Computer simulations reveal that the proposed method yields more satisfactory classification results on the MIT–BIH arrhythmia database, reaching an overall accuracy of 97.78 %.     

基于分块LBP和鲁棒核编码的人脸识别

针对人脸识别中的遮挡和姿态偏转等问题,提出了一种基于分块LBP和鲁棒核编码(Robust Kernel Coding,RKC)的人脸识别算法,简称LBP-RKC算法.该算法首先对人脸图像进行多级分块的LBP特征提取,得到图像的每一块统计直方图特征.然后,将特征投影到核空间中,在核空间中建立一个鲁棒的回归模型来处理图像中的异常值,并利用迭代重加权算法求解该模型.最后,计算测试样本的每一块核表示重构残差并进行分类识别.实验表明,提出的LBP-RKC算法在处理遮挡、姿态偏转等人脸问题时能取得很好的识别效果,同时算法效率较高.     

自适应通用学习框架改进FLDA的人脸识别

针对传统的Fisher线性判别分析(FLDA)算法在处理单训练样本人脸识别时由于类内散布矩阵为零而不能进行特征提取的问题,提出了一种基于自适应通用学习框架改进FLDA的人脸识别算法。首先选取一个合适的通用训练样本集,计算其类内散布矩阵和样本平均向量;然后,利用双线性表示算法预测单训练样本的类内、类间散布矩阵,巧妙地解决了单训练样本类内散布矩阵为零的问题;最后,利用Fisher线性判别分析进行特征提取,同时借助于最近邻分类器完成人脸的识别。在Yale及FERET两大通用人脸数据库上的实验验证了所提算法的有效性及可靠性,实验结果表明,相比其他几种较为先进的单样本人脸识别算法,所提算法取得了更好的识别效果。     

Kernel-based feature extraction with a speech technology application

Kernel-based nonlinear feature extraction and classification algorithms are a popular new research direction in machine learning. This paper examines their applicability to the classification of phonemes in a phonological awareness drilling software package. We first give a concise overview of the nonlinear feature extraction methods such as kernel principal component analysis (KPCA), kernel independent component analysis (KICA), kernel linear discriminant analysis (KLDA), and kernel springy discriminant analysis (KSDA). The overview deals with all the methods in a unified framework, regardless of whether they are unsupervised or supervised. The effect of the transformations on a subsequent classification is tested in combination with learning algorithms such as Gaussian mixture modeling (GMM), artificial neural nets (ANN), projection pursuit learning (PPL), decision tree-based classification (C4.5), and support vector machines (SVMs). We found, in most cases, that the transformations have a beneficial effect on the classification performance. Furthermore, the nonlinear supervised algorithms yielded the best results.     

基于核ICA的探地雷达地杂波抑制

地雷及未爆武器给许多国家带来了巨大的经济和社会问题。近年来超宽带探地雷达被广泛用于浅层埋藏的塑性地雷的检测,其中滤除雷达回波信号中的地杂波是完成目标检测、成像与识别的关键。文中通过利用核ICA算法进行研究,给出了一种可以针对多目标数据区域且自动选取独立分量的探地雷达地杂波抑制方法,基于实测数据的实验结果表明了该方法的有效性。