基于监督判别局部保持投影的表情识别算法

LPP算法是无监督算法,并没有考虑到不同类别的样本对分类效果的影响,结果会造成不同类数据点的重叠,故所获得的子空间对于分类问题来说未必是最优的。提出一种新的基于监督判别局部保持投影（SDLPP）的表情识别算法。利用样本的类别信息重新构造LPP算法中的相似矩阵,然后在目标函数中增加类间散度约束,这样就会在保持样本点局部结构的同时,使不同类的样本点相互远离,从而得到更具有判别性的表情特征。该算法在识别率上比其他方法都有较大提高,通过在JAFFE表情库上的实验验证了其有效性。     

一种基于Gabor小波特征的人脸表情识别新方法

近来,表情识别成为人机交互研究的热点.将Gabor小波变换与2DPCA结合提出了一种表情识别的新方法.首先对静态灰度表情图片进行预处理,然后对其进行Gabar小波变换,通过2DPCA进行降维,根据Gabor不同尺度不同方向的变换结果训练不同的分类器,由校验集得到分类器权值,通过隶属度函数将各个分类结果模糊化,实现了分类器集成和表情特征数据的融合.实验证明了Gabor小渡与2DPCA结合在表情识别中的有效性,以及基于Gabor小波模糊分类器集成的方法能够进一步提高识别率.     

一种基于特征融合降维的表情识别算法*

为了降低人脸表情识别过程中特征分类的计算量,采用了一种基于特征融合降维的表情识别算法。该算法首先对表情图像进行预处理,再利用Gabor小波多尺度多方向的特性对图像进行滤波,针对同一尺度下8个不同方向的几幅特征图像,对其中特征值最大的图像编码作为新特征图像的像素值,此时特征图像的维数降为原来的1／8。最后利用统计直方图对融合后的特征图像进行分块特征统计,将统计信息作为最终的特征信息进行分类。实验结果表明,该方法在保证人脸表情识别率的前提下减少了特征图像的计算量,提高了系统效率。     

基于Contourlet变换与LPP的表情识别

提出一种基于Contourlet变换与局部保持投影(LPP)的人脸表情识别方法。将人脸表情图像分割为左眼(包括眉毛)、右眼(包括眉毛)和嘴三部分,利用Contourlet变换对局部表情图像和原始图像进行处理,得到图像的低频分量和高频分量。结合局部表情图像的低频分量与原始图像的高频分量,采用LPP算法提取表情特征,并利用支持向量机进行分类。实验结果表明,该方法的识别率较高。     

基于表情加权距离SLLE的人脸表情识别

局部线性嵌入(LLE)算法没有考虑训练样本的类别信息,而有监督LLE(SLLE)算法等同处理类别之间的差异性。根据人脸表情的特点,各个表情类别之间的差异性是有区别的,据此,文中构造一种基于表情加权距离的SLLE算法。在计算训练样本之间距离时,对来自不同表情类别的样本距离选择不同的加权值,从而使表情类别的先验信息得到更充分利用。在JAFFE库上进行人脸表情识别实验结果表明,相比LLE算法和SLLE算法,该算法在一定邻域范围内获得更好的人脸表情识别率,是一种有效算法。     

用于表情识别的半监督学习自适应提升算法

针对半监督人脸表情识别算法在表情来源多样、姿态不一时准确率低的问题,在迁移学习自适应提升算法的基础上,提出一种新的半监督学习自适应提升算法。该算法通过近邻计算由训练集中的已标记样本求出未标记样本的类别,并借助Ada Boost.M1算法分别对多数据源的人脸表情样本和多姿态人脸表情样本展开识别,实现样本的多类识别任务。实验结果表明,与标号传递等半监督学习算法相比,该算法显著提高了表情识别率,且分别在多数据库和多姿态数据库上获得了73.33%和87.71%的最高识别率。     

基于Gabor、Fisher脸多特征提取及集成SVM的人脸表情识别*

针对于静态的灰度图像表情库,提出了基于多种脸部表情特征多级分类的表情识别算法。首先在选取的人脸特征点上做局部的Gabor小波变换,为了提高特征提取速度,利用改进的弹性图匹配算法来提取图像中的人脸有效区域,在提取的人脸区域中提取几何特征,并通过Fisher脸法提取统计特征,利用几何特征与建立的相应一级集成SVM来进行初次分类,最后利用Fisher特征与建立的相应二级集成SVM进行最终分类。通过在JAFFE与Cohn-Kanade表情库中实验,证明本文方法同单个特征相比较,具有更高的表情识别率以及更强的鲁棒性     

基于Gabor参数矩阵与改进Adaboost的人脸表情识别

针对目前人脸表情识别(FER)中Gabor特征维数高、计算量大并且存在特征冗余的问题,提出一种基于Gabor参数矩阵与改进Adaboost的人脸表情识别算法。首先,结合图像像素信息与Gabor小波核的参数定义Gabor参数矩阵;其次,在Adaboost中引入遗传算法(GA)的思想改进其搜索性能,并利用改进的Adaboost选择与Gabor参数矩阵元素对应的最优特征来构建强分类器,从而通过特征选择的方法降低Gabor特征的维数和冗余,减少计算量;最后,在构建多个强分类器的基础上,提出多表情分类算法实现面部表情的分类识别。基于Matlab的实验结果表明,该算法的平均表情识别率为89.67%,且最优特征的选取效率得到明显提高。     

基于高级局部二元模式直方图映射的表情识别

提出高级局部二元模式直方图映射(ALBPHP)方法,将标记信息完整且标记位置统一的高级局部二元模式(ALBP)直方图映射到局部保持投影(LPP)空间获得低维ALBPHP特征.相比于ALBP特征,ALBPHP特征不仅维数低而且在表征人脸图像时具有更强的鉴别力.在JAFFE和Cohn-Kanade两个人脸表情库上对ALBPHP和ALBP方法比较验证,结果表明:采用相同的分类器时ALBPHP的识别率总是高于ALBP.     

基于局部Fisher准则判别投影的人脸识别算法

为了提取更真实的样本局部分布结构以及合理利用样本标签信息,提出局部Fisher准则判别投影的人脸识别算法。通过求解样本在总体下稀疏表示来自适应选择样本的近邻参数,以使样本间分布关系尽可能符合真实情况;在获取稀疏近邻结构的基础上,利用样本标签信息设计自定义的类内局部散度矩阵和类间局部散度矩阵,以使得在保留样本间近邻关系的同时提高样本标签信息带来的判别能力。该算法可以有效保持同类样本间的稀疏近邻关系,并且破坏非同类样本间的稀疏近邻结构。在Yale库、AR库以及Yale B库上的实验结果表明:与相关的人脸识别算法相比,该算法具有更高的人脸识别率,可以有效提升人脸识别算法的识别率。     

说话人识别中基于Fisher比的特征组合方法

为了提高说话人识别的准确率,可以同时采用多个特征参数,针对综合特征参数中各维分量对识别结果的影响可能不一样,同等对待并不一定是最优的方案这个问题,提出基于Fisher准则的梅尔频率倒谱系数(MFCC)、线性预测梅尔倒谱系数(LPMFCC)、Teager能量算子倒谱参数(TEOCC)相混合的特征参数提取方法。首先,提取语音信号的MFCC、LPMFCC和TEOCC三种参数;然后,计算MFCC和LPMFCC参数中各维分量的Fisher比,分别选出六个Fisher比高的分量与TEOCC参数组合成混合特征参数;最后,采用TIMIT语音库和NOISEX-92噪声库进行说话人识别实验。仿真实验表明,所提方法与MFCC、LPMFCC、MFCC+LPMFCC、基于Fisher比的梅尔倒谱系数混合特征提取方法以及基于主成分分析(PCA)的特征抽取方法相比,在采用高斯混合模型(GMM)和BP神经网络的平均识别率在纯净语音环境下分别提高了21.65个百分点、18.39个百分点、15.61个百分点、15.01个百分点与22.70个百分点;在30 dB噪声环境下,则分别提升了15.15个百分点、10.81个百分点、8.69个百分点、7.64个百分点与17.76个百分点。实验结果表明,该混合特征参数能够有效提高说话人识别率,且具有更好的鲁棒性。     

LBP特征和改进Fisher准则的人脸识别

为了进一步提高人脸识别系统的性能,在LDRC算法的基础上进行改进,并将改进LDRC算法的准则函数应用到Fisher分类器中,提出了一种新的基于LBP特征和改进Fisher准则的人脸识别算法。该算法提取每幅人脸图像的标准LBP直方图特征：把提取到的LBP特征输入到改进后的Fisher分类器中,得到最佳投影矩阵和投票结果矩阵;求解出投票结果矩阵的最大值所对应的类别号,将其作为最终的识别结果;分别在FERET和AR人脸库中进行实验检测,结果表明与传统的特征提取方法相比,给出的方案可以使人脸识别率得到显著提高。     

基于原子Fisher判别准则约束字典学习算法

为了提高字典的判别性能,提出基于原子Fisher判别准则约束的字典学习算法AFDDL。首先,利用特定类字典学习算法为每个原子分配一个类标,计算同类原子和不同类原子间的散度矩阵。然后,利用类内散度矩阵和类间散度矩阵的迹的差作为判别式约束项,促使不同类原子间的差异最大化,并在最小化同类原子间差异的同时减少原子间的自相关性,使得同类原子尽可能地重构某一类样本,提高字典的判别性能。在AR、FERET和LFW三个人脸数据库和USPS手写字体数据库中进行实验,实验结果表明,在四个图像数据库中,所提算法在识别率和训练时间方面均优于类标一致的K奇异值分解（LC-KSVD）算法、局部特征和类标嵌入约束的字典学习（LCLE-DL）算法、支持矢量指导的字典学习（SVGDL）算法和Fisher判别字典学习算法;且在四个数据库中,该算法也比稀疏表示分类（SRC）和协同表示分类（CRC）取得更高的识别率。     

基于Fisher准则的多铆钉线聚类融合识别算法

针对飞机蒙皮缺陷检查中多铆钉线的识别问题,基于Fisher压缩准则提出一种聚类融合识别算法。对采用Canny算子提取的铆钉边缘进行形态学运算,得到铆钉区域及其由质心构成的线段向量集合,采用Fisher准则函数对可能的铆钉线方向的线段向量进行聚类。根据原点到同一铆钉线上的线段向量的距离相等的特点对聚类线段向量进行融合,拟合出实际铆钉线。实验结果表明,该方法具有较高的准确性和鲁棒性,能满足飞机蒙皮缺陷检查机器人实时检测要求。     

基于图像分块的改进Fisher人脸识别算法

二维方法用于图像矩阵特征提取,虽然速度快,但影响了分类速度。针对二维线性鉴别分析（Two-Dimensional Linear Discriminant Analysis,2DLDA）的特点,研究了一种基于图像分块的改进Fisher人脸识别算法,该算法首先对人脸图像进行压缩降维处理,得到相应的特征矩阵,然后利用改进Fisher算法对特征矩阵进行类间离散度矩阵和类内离散度矩阵的计算,该算法充分考虑了类别信息,避免了传统Fisher算法造成的小样本问题,有效提高了分类速度。基于ORL（Olivetti Research Laboratory）与Yale人脸数据库的实验结果证明了该算法的有效性。     

一种改进Fisher准则的线性鉴别分析方法

目前线性鉴别分析以Fisher准则或是逐对类加权Fisher准则为依据,但前者不能限制离群类,后者计算量大,鉴于此,提出一种改进Fisher准则用于线性鉴别分析。回顾了Fisher准则和逐对类加权Fisher准则,指出其中问题产生的根本原因。提出类距离和类离群程度的定义,以类距离为依据判定各类离群程度,以类离群程度为参数赋予各类权值,重新计算总体类均值和类间离散度矩阵,以得到限制离群类、突出常规类的改进Fisher准则。这种改进Fisher准则计算简单,能有效限制离群类。     

采用Adaboost算法进行面部表情识别

Adaboost是一种有效的分类器组合方法，它能够提高弱分类器的分类性能。利用Adaboost方法对面部表情进行识别，探讨了Adaboost与主成分分析法的几种结合方案。仿真结果表明这几种方案可行，且识别效果较好。     

基于Fisher准则函数的相关向量机模拟电路故障诊断*

针对模拟电路故障与特征间存在的模糊组及交叠、分类效果不理想的情况,提出基于Fisher准则函数的最佳聚类数自适应估计方法和基于稀疏贝叶斯相关向量机(RVM)理论的模拟电路故障诊断模型,采用模糊核聚类选择最优可诊断故障集,然后在贝叶斯框架下对故障进行分类.该模型可以对分类函数的权重进行推断,辅助进行诊断决策,提高了RVM...     

Uncorrelated linear discriminant analysis based on weighted pairwise Fisher criterion

In this paper, we propose a novel uncorrelated, weighted linear discriminant analysis (UWLDA) method for feature extraction and recognition. The UWLDA first introduces a weighting function to restrain the dominant role of the classes with larger distance and then searches the optimal discriminant vectors under the conjugative orthogonal constrains in the null space of the within-class scatter matrix and its conjugative orthogonal complement space, respectively. As a result, the proposed technique not only derive the optimal and lossless discriminative information, but also guarantee that all extracted features are statistically uncorrelated. Experiments on FERET face database and AR face database are performed to test and evaluate the proposed algorithm. The results demonstrate the effectiveness of UWLDA.