基于多线性主元分析和FLD的掌纹识别*

为了减少高维对计算成本的影响,同时提取有利于分类的判别特征,提出运用多线性主元分析(MPCA)与FLD相结合的方法进行掌纹识别。运用MPCA直接对掌纹张量进行降维和特征提取,低维特征向量作为FLD的输入,提取判别特征向量,计算特征向量间的余弦距离进行掌纹匹配。PolyU掌纹图像库的实验结果表明,与主元分析（PCA）、PCA+FLD、二维主元分析(2DPCA)、独立元分析（ICA）和MPCA相比,该算法的识别率(RR)最高为9991%,特征提取和匹配总时间为0398 s,满足实时系统的要求。     

基于二维Fisher线性判别的掌纹识别方法

在Fisher线性判别(FLD)中,类内离散矩阵总是奇异的。为了解决矩阵的奇异性问题,应用一种新的二维Fisher线性判别(2DFLD)直接进行矩阵投影。对于PolyU掌纹图像库,分别用PCA, PCA+FLD和2DFLD提取特征掌纹子空间,将待识别图像投影到低维子空间上,用余弦距离进行掌纹匹配。实验结果表明,与PCA相比,PCA+FLD的识别率最多提高1.18%。2DFLD识别率最高达到99.34%,比PCA+FLD提高7.61%,特征提取仅耗时0.047 s。     

一种基于Gabor小波和2DPCA的掌纹识别改进算法

提出一种改进的基于Gabor小波变换和二维主分量分析2DPCA(2-Dimensional Principal component analysis)的掌纹识别。2DPCA克服了传统Gabor小波变换后直接进行主分量分析PCA(Principal component analysis)遇到的维数灾难问题,并且将PCA与Fisher线性判别FLD(Fisher Linear Discriminate)结合起来,利用了以前仅用于降维的PCA特征和FLD特征相融合进行掌纹识别。基于PolyU掌纹库的实验结果表明,该方法不仅有更高的识别率,而且维数更低。     

一种改进的SIFT图像特征匹配算法

针对传统SIFT图像特征匹配算法因其特征描述算子维度过高而造成的计算量大、实时性差的问题,提出一种基于内核投影的改进SIFT图像特征匹配算法。传统SIFT特征匹配算法采用平滑加权直方图计算特征点的梯度模值和梯度方向。采用内核投影算法对其进行改进,使生成的特征描述算子的维度降低,从而能够提高特征匹配效率。实验结果表明,改进后的SIFT算法具有较高的匹配精度,同时匹配时间有所减少,使实时性得到提高。     

基于增强能量图和二维保局映射的行为分类算法

行为分类中,现有的特征提取要么方法简单、识别率低,要么特征提取复杂、实时性差。对此,提出一种算法：将步态能量图（GEI）改进,得到增强步态能量图（EGEI）;然后将二维保局映射（2DLPP）应用于特征空间降维;最后采用最近邻(NN)法分类。EGEI比GEI更能反映目标特征;2DLPP降维效果好于主成分分析(PCA)及一维保局映射。在Weizmann行为数据库上测试,实验结果表明：该算法简单、准确率高,平均识别率达到了91.22%。     

基于稀疏表示及分段帧差能量图的步态识别

针对在提取步态轮廓特征时,步态识别算法复杂、运算时间长、难以满足实时性需求的问题,提出了一种基于稀疏表示及分段帧差能量图的步态识别方法.首先,建立改进的分段帧差能量图(SFDEI)作为步态的特征图像;对每个分段的帧差能量图建立字典,采用改进的正交匹配追踪算法对系数快速分解;最后,应用隐马尔可夫模型(HMM)对改进的分段帧差能量图建立步态识别模型.实验采用CASIA B步态数据库,以90视角进行实验.结果表明方法有较高识别率,同时可满足实时性需求.     

基于改进SURF的快速图像配准算法

针对传统加速鲁棒特征(SURF)匹配算法存在实时性不高,误匹配等问题,提出了基于改进SURF特征提取快速的图像配准算法.利用快速黑塞(Hessian)矩阵提取图像特征点,根据图像熵信息对特征点进行筛选,采用改进的快速近邻搜索算法进行特征匹配,到用随机抽样一致(RANSAC)算法剔除误匹配对.实验表明:改进后的算法有效改善了匹配效率,提高了匹配准确度.     

一种改进的基于PCA和FLD的掌纹识别

掌纹识别是生物特征识别中的一种,由于其分辨率要求低、设备成本低、用户易接受等优点受到众多研究者的关注.同其他生物特征识别一样也包括几何特征和数学特征识别两类方法,在数学特征中PCA、ICA、FLD等特征都可以用于掌纹识别.PCA是一种基于二阶统计的最小均方误差意义上的最优维数据压缩技术,FLD是一种较为普遍的用于特征提取的线性分类方法.将PCA和FLD结合起来进行掌纹识别,在识别阶段进一步利用了以前仅用于降维的PCA特征和FLD特征相融合进行识别.实验结果证明该方法比未改进的FLD方法在识别率上得到明显的提高.     

分块PCA加权与FLD结合的血流图红外人脸识别方法

传统红外人脸识别方法都是基于全局特征的识别方法,为了充分利用人脸的局部特征,提出一种基于血流图的分决PCA+FLD的红外人脸识别方法.通过血流模型把红外温谱图转换成血流图,能够利用人体的生物特征增加样本之间的类间距,并减少样本之间类内距.基于各个分块的类间距与类内距比值大小(RD),分块PCA加权可以自适应地提取更适合识别的人脸局部特征,同时还可以缓解Fisher线性判别的小样本问题(零空间问题).实验表明,分块PCA+FLD并不会减少整体特征提取中有用识别信息的提取,而且可以突出局部特征对识别贡献,提高本方法的识别率.     

基于混合滤波LBP和PCA的掌纹识别

针对基于局部二值模式(LBP)的掌纹识别易受噪声影响,导致算法鲁棒性下降,提出一种结合混合滤波LBP(HFLBP)和主成分分析(PCA)的特征提取方法.从滤波和特征提取的角度对传统LBP算法进行改进,先对图像进行去噪处理,然后对掌纹图像进行分块,提取LBP直方图特征向量,并通过PCA算法对特征向量进行降维,最后利用欧氏距离匹配.在香港理工大学PolyU图库和PolyU噪声图库上与几种典型算法进行对比实验,实验结果表明,本文算法分别获得最低等误率为1.1405％、4.0101％,有效地提高了识别率和鲁棒性,具有很好的应用前景.     

物联感知和生物识别在实名制票务中的研究

以乘客的生物特征取代身份证信息,以2.4 GHz射频识别技术和人脸识别技术实现无线信息感知,建立了基于物联网框架的实名制售检票解决方案。系统采用无源RFID标签为车票载体,通过装有RFID读写器的闸机对车票及其对应的乘客身份信息实现主动感知。为降低现有算法人脸检测及识别的时间,满足大批乘客检票实时性要求,改进了Viola-Jones算法以提高人脸检测速度,提出了基于OGA的改进Fisher脸方法对图像向量进行降维,并对特征空间进行优化以提高人脸识别效率。实验结果表明,设计的实名制票务系统有较好的实时性和可靠性;通过实例说明了系统在实际应用中的可行性。     

结合gazetteers和句法依存树的中文命名实体识别

中文命名实体识别在机器翻译、智能问答等下游任务中起着重要作用。提出一种新的基于gazetteers和句法依存树的中文命名实体识别方法,旨在解决由于字符向量缺少词信息和词之间的句法依赖结构信息而导致的错误传递问题。该方法将句子中的gazetteers信息和句法依存树信息形成图,再通过自适应门控图神经网络（adapted gated graph neural networks,AGGNN）将其融入到字符向量中,从而使得每个字向量很好地获取词汇间的语义关系,提升识别准确率。通过在Ecommerce、Resume、QI等数据集的验证,新的方法可以使得中文实体识别的准确率得到较大提升。     

基于核正交半监督鉴别分析的人脸识别算法

针对人脸识别中的非线性特征提取和有标记样本不足问题,提出了在核空间具有正交性半监督鉴别矢量的计算方法。算法利用核函数将人脸数据映射到高维非线性空间,在该空间采用边界Fisher判别分析（Marginal Fisher Analysis,MFA）算法将少量有类别标签样本进行降维,同时采用无监督鉴别投影（Unsupervised Discriminant Projection,UDP）对大量无标签样本进行学习,以半监督的方法构造算法的目标函数,在特征值求解时以正交方式找出最优投影向量,进行人脸识别。通过实验,在ORL和YALE人脸数据库上验证了该算法的有效性。     

邻域保持判别非负矩阵分解

非负矩阵分解（NMF）是一种新的矩阵分解技术,为了提高NMF算法的识别率,提出了一种新的方法——邻域保持判别非负矩阵分解（NPDNMF）,该方法通过将邻域保持判别分析（NPDA）与NMF相结合来实现。邻域保持判别分析是一个将线性判别分析（LDA）与局部保持投影（LPP）综合考虑的判别分析方法,该算法既保持了LDA的判别能力,同时又可以保持原始数据的几何结构。通过将NPDA与NMF相结合,提取得到局部化同时又有很强判别能力的基图像。在ORL人脸数据库上进行人脸识别实验,结果表明该方法得到较好的识别效果。     

基于MB-LBP和Fishefaces的人脸识别

针对不可控条件对人脸识别的影响,提出一种基于多尺度分块局部二值模式（Multi-scale Block Local Binary Patterns,MB-LBP）和Fisherfaces融合的人脸识别算法。采用适当模块大小的MB-LBP算子提取图像的纹理结构信息,得到相应的特征直方图;通过Fisherfaces方法对MB-LBP提取的特征进行降维和分类;经由最近邻方法进行匹配识别。在ORL和Yale人脸库上进行实验,分别与其他基于LBP和MB-LBP算法的识别效果进行比对。实验结果表明,识别效率显著提高,鲁棒性更好。     

基于核典型相关分析的多特征组合人脸识别

为了提高人脸的识别率,利用多特征和分类器之间的互补优势,提出一种基于核典型相关分析的多特征组合人脸识别方法（KCCA-MF）。提取人脸图像的LBP特征和Gabor特征,采用核典型相关分析算法对两种特征进行融合,以消除冗余特征,采用K近邻算法和支持向量机建立组合人脸分类器,并采用3个经典人脸库进行仿真分析。结果表明,相对于其他人脸识别方法,KCCA-MF提高了人脸识别的识别准确率和效率,可以满足人脸识别的实时性要求。     

一种半监督判别邻域嵌入算法

邻域保持嵌入（Neighborhood Preserving Embedding,NPE）,作为局部线性嵌入（Locally Linear Embedding,LLE）的线性化版本,由于在映射前后保持了数据的局部几何结构并得到了原始数据的子空间描述,在模式识别领域具有较强的应用价值。但作为非监督处理算法,在具体的模式分类中有一定局限性,提出一种NPE的改进算法——半监督判别邻域嵌入（SSDNE）算法,引入标记后样本点的类别信息,并在正则项中引入样本的流形结构,最大化标记样本点的类间信息和类内信息。既增加了算法的辨别能力又减少了监督算法中对样本点进行全标记的工作量。在ORL和YaleB人脸库上的实验结果表明,改进的算法较PCA、LDA、LPP以及原保持近邻判别嵌入算法的识别性能有了较明显的改善。     

改进的自商图算法

针对人脸识别中的光照变化问题,提出一种改进的自商图算法。对光照图像进行伽玛变换,使用非下采样轮廓波变换对图像进行多尺度多方向分析,对各方向子带进行Wiener滤波,利用自商图模型提取人脸图像的光照不变特性。Yale B与CMU PIE人脸库上的实验结果表明,与传统算法相比,该算法的平均识别率更高。     

基于局部保持投影的复合位置投影

为解决在人脸识别领域的特征提取问题,提出一种基于局部保持投影（LPP）的复合位置投影（MLPP）方法,通过选取不同的类内、类间度量矩阵和约束矩阵,将求解最优变换矩阵的问题转换成普通的特征值问题。在构造邻接图时,该算法将相同类各点作为邻接点,将类内结构保持到特征空间中,在保留局部结构稳定的同时,使整体结构趋于最大化,从而形成高效的聚簇。在AT&T和JAFFE标准人脸图像库上的实验结果表明,MLPP算法具有较高的识别率。     

一种高效的人脸识别算法

提出一种基于局部Fisher鉴别分析(LFDA)和优化支持向量机(SVM)的高效人脸识别算法。在综合考虑局部几何结构和类别信息的基础上,利用LFDA将高维人脸数据映射到低维特征空间,避免维数灾难问题。在该低维特征空间中,使用经乘性更新规则训练的优化SVM对人脸数据进行分类识别。在人脸数据库上的实验结果表明,该算法的运算速度较快,识别准确率较高。