融合Gabor和Gist特征的人脸识别

为了进一步增强人脸识别系统的实用性,提高人脸识别率,提出了一种新的融合Gabor小波特征和Gist特征的人脸特征提取方法。对一幅人脸图像提取其多个尺度和方向的Gabor特征图,再对这些Gabor特征图进行处理,分别提取其Gist特征,接着再把所有Gabor特征图的Gist特征级联起来作为一人脸图像的特征向量,经过PCA方法降维处理,最后输入到支持向量机里面训练识别。通过在ORL和FERET人脸库中进行实验检测,结果表明与传统的PCA-SVM方法和Gabor特征提取方法相比,给出的方法可以大幅度提高人脸识别率。     

Gabor小波幅值和相位特征人脸识别方法比较

对采用Gabor幅值、Gabor相位以及Gabor幅值加相位结合这三种方法,在同等条件基础上对所提取的特征进行分块,用PCA降维,采用最近邻分类规则进行识别并比较结果。在ORL、Yale、Indian、YaleBE、PIE和FERET六个数据库进行比较研究的结果表明,Gabor小波相位特征对光照有较高的鲁棒性,在光照变化明显的Yale和YaleBE数据库识别效果最好,而Gabor小波幅值加相位特征具有表情和时间变化的鲁棒性,在FERET的fb、dup1、dup2测试集上获得了较高的识别率。     

基于Gabor小波与深度信念网络的人脸识别方法

特征提取与模式分类是人脸识别的两个关键问题。针对人脸识别中的高维和小样本问题,从人脸特征的提取与降维算法入手,提出基于受限玻尔兹曼机(RBM)的二次特征提取及降维算法模型。首先把图像均匀分成若干局部图像块并进行量化,再对图像进行Gabor小波变换,通过RBM对得到的Gabor人脸特征进行编码,学习数据更本质的特征,从而达到对高维人脸特征降维的目的;并以此为基础提出基于深度信念网络(DBN)的多通道人脸识别算法。在ORL、UMIST和FERET人脸库上对不同样本规模和不同分辨率的图像进行实验,识别结果表明,与采用线性降维和浅层网络的方法相比,所提方法取得了较好的学习效率和很好的识别效果。     

应用复小波和独立成分分析的人脸识别

结合双树复小波变换（DT-CWT）和独立成分分析（ICA）提出了一种人脸识别新方法。该方法首先应用双树复小波变换提取图像的特征向量,接着通过主成分分析（PCA）降低特征向量的维数,在此基础上应用独立成分分析提取统计上独立的特征向量,然后基于相关系数的分类器对特征向量进行分类。双树复小波变换具有方向与尺度选择性,并能有效的保持图像的频域信息,其与独立成分分析相结合提取的特征具有良好的分类性能。在ORL和AR人脸图像数据库上进行算法验证的结果表明该方法的有效性。     

Optimal Feature Extraction Using Greedy Approach for Random Image Components and Subspace Approach in Face Recognition

An innovative and uniform framework based on a combination of Gabor wavelets with principal component analysis (PCA) and multiple discriminant analysis (MDA) is presented in this paper. In this framework, features are extracted from the optimal random image components using greedy approach. These feature vectors are then projected to subspaces for dimensionality reduction which is used for solving linear problems. The design of Gabor filters, PCA and MDA are crucial processes used for facial feature extraction. The FERET, ORL and YALE face databases are used to generate the results. Experiments show that optimal random image component selection (ORICS) plus MDA outperforms ORICS and subspace projection approach such as ORICS plus PCA. Our method achieves 96.25%, 99.44% and 100% recognition accuracy on the FERET, ORL and YALE databases for 30% training respectively. This is a considerably improved performance compared with other standard methodologies described in the literature.     

基于Gabor变换和双方向PCA的人脸识别

提出了一种可以解决小样本问题的人脸识别新算法。算法首先把人脸图像经过Gabor小波变换后得到的每个输出图像都看成是独立的样本,从而大大增加了每一类人脸样本的样本数。然后采用双方向PCA算法来提取人脸特征,并专门设计了针对人脸特征矩阵的最近邻分类器和最小距离分类器来进行分类判决。在ORL人脸库和FERET人脸库中的实验结果表明,算法能有效地解决人脸识别中的小样本问题,甚至当每类训练样本数仅为1时,也能得到较高的识别率。     

Feature extraction for classification problems and its application to face recognition

This study investigates a new method of feature extraction for classification problems. The method is based on the independent component analysis (ICA). However, unlike the original ICA, one of the unsupervised learning methods, it is developed for classification problems by utilizing class information. The proposed method is an extension of our previous work on binary-class problems to multi-class problems. It treats the class labels as input features in order to produce two sets of new features: one that carries much information on the class labels and the other that is irrelevant to the class. The learning rule for this method is obtained using the stochastic gradient method to maximize the likelihood of the observed data. Among the new features, using only class-relevant ones, the dimension of the feature space can be greatly reduced in line with the principle of parsimony, resulting better generalization. This method was applied to recognize face identities and facial expressions using various databases such as the Yale, AT&T (former ORL), Color FERET face databases and so on. The performance of the proposed method was compared with those of conventional methods such as the principal component analysis (PCA), Fisher's linear discriminant (FLD), etc. The experimental results show that the proposed method performs well for face recognition problems.     

Face recognition using Gabor-based direct linear discriminant analysis and support vector machine

This paper presents a novel and uniform framework for face recognition. This framework is based on a combination of Gabor wavelets, direct linear discriminant analysis (DLDA) and support vector machine (SVM). First, feature vectors are extracted from raw face images using Gabor wavelets. These Gabor-based features are robust against local distortions caused by the variance of illumination, expression and pose. Next, the extracted feature vectors are projected to a low-dimensional subspace using DLDA technique. The Gabor-based DLDA feature vectors are then applied to SVM classifier. A new kernel function for SVM called hyperhemispherically normalized polynomial (HNP) is also proposed in this paper and its validity on the improvement of classification accuracy is theoretically proved and experimentally tested for face recognition. The proposed algorithm was evaluated using the FERET database. Experimental results show that the proposed face recognition system outperforms other related approaches in terms of recognition rate.     

四元数小波和AdaBoost在人脸识别中的应用

提出一种基于四元数小波变换（QWT）幅值相位表示及AdaBoost的人脸识别方法。四元数小波变换具有近似的移不变特性,可以同时支持1个幅值和3个相位,其中两个相位编码局部图像移动,而第三个相位蕴含纹理信息。方法对人脸图像进行预处理,进行四元数小波变换并计算四元数幅值和相位特征,将这些幅值和相位组合并应用AdaBoost分类器进行分类,以实现人脸图像的最终识别。对Yale、ORL和FERET三个人脸数据库应用此方法的实验结果表明,该方法在识别率上优于AdaBoost和Gabor+AdaBoost。特别是在FERET数据上精度提高更为明显,而且在计算复杂度上QWT特征提取明显低于Gabor特征提取。     

独立环形对称Gabor特征及在人脸识别中的应用

提出了一种基于2D环形对称Gabor变换（2DCSGT）和独立成分分析（ICA）的特征提取方法,并用于人脸识别中。对人脸图像做5尺度2D环形对称Gabor变换;对变换后的图像下采样并采用主成分分析（PCA）进行降维;采用ICA获得人脸图像的独立环形对称Gabor特征（ICSGF）;采用最近邻分类法分类。在ORL、YALE和FERET人脸数据库上,基于ICSGF的人脸识别算法的正确识别率分别达到99.5%、93.33%和97.14%。实验结果表明,ICSGF方法有效可行。     

基于二维图像矩阵的ICA人脸识别

为了解决传统独立分量分析(ICA)在人脸识别过程中存在的高维小样本问题,同时为了提高识别效率,提出了一种基于二维图像矩阵的独立分量分析(ICA)特征提取方法.该方法将人脸图像矩阵作为训练样本,首先利用主分量分析(PCA)对训练样本进行去二阶相关和降维处理,然后对处理后的样本进行ICA特征提取,由于训练样本维数很小,因此它降低了传统ICA方法中高维小样本问题产生的识别错误率,同时减少了识别时间.在Yale人脸库和ORL人脸库上验证了该算法的有效性.     

基于独立成分分析的表面缺陷特征提取与识别方法

为了提取表面缺陷图像特征,常对图像进行线性变换,但通常的wavelet变换、Gabor变换及其基函数都是预先定义和不变的,不能适应于缺陷图像的特点.为此提出基于独立成分分析(ICA)和拓扑独立成分分析(TICA)的特征提取方法,并将其应用于冷轧带钢表面缺陷自动识别.首先利用ICA和TICA从缺陷集中自适应地估计出基函数和滤波器,这些基适应于缺陷图像的特点;然后用与基对应的滤波器对缺陷图像滤波,提取滤波响应作为特征向量;最后用支持向量机对样本进行分类识别.该方法建立在对缺陷集无监督学习的基础上,能够自适应地提取缺陷图像的显著特征,且计算简单,可并行处理.实验结果表明,文中方法对形状类缺陷、纹理类缺陷及其他缺陷的识别率都非常高,总体识别率可达95.52％.     

组合局部多通道Gabor滤波器和ICA的人脸描述与识别

针对人脸识别是当前人工智能和模式识别的研究热点,提出了一种组合局部Gabor滤波器组和ICA技术(简称LMGICA)的人脸描述方法,首先对归一化的人脸图像进行采样分块,然后对局部子块进行多方向、多分辨率Gabor小波滤波,并提取其对应不同方向、不同尺度的多个Gabor 幅值域图谱(local Gabor magnitude map,LGMM),接着由滤波图像直接构建高维特征矢量;再将这些高维特征矢量通过主成分分析进行降维;最后采用ICA技术分析和提取降维后的特征矢量中的独立成分用于识别分类。通过与经典Ga     

Gabor特征融合的嵌入式人脸识别系统的研究

在嵌入式人脸识别系统中,由于多尺度Gabor抽取特征的维数和数据量过大,不适合在ARM板上实现,提出了多尺度Gabor特征加权融合的方法,很好地解决了图像维数和数据量过大的难点。加权融合过程包括多尺度Gabor特征的提取、特征权值的计算和加权融合过程。同时使用了类Haar特征提取人脸、2DPCA对人脸图像进行降维。基于EELiod 270嵌入式开发平台实现了一个嵌入式系统,结合典型图片库和实际图片进行了人脸识别测试,实践结果表明,系统在保证一定的识别率的同时,大幅度降低了运行时间,实时识别效果良好。     

基于能量的自适应局部Gabor特征提取的人脸识别

为了解决传统Gabor滤波器组在人脸识别过程中特征提取时间长、计算量大的问题,从不同方向、不同尺度以及全局角度按照能量大小构建了3种不同的局部Gabor滤波器组用来提取人脸特征。首先,分析数据库中部分图像Gabor变换后的图像能量,从不同角度选出能量较大的图像构建对应的局部Gabor滤波器组; 其次,根据所选滤波器组提取局部Gabor特征; 然后,采用线性判别分析(LDA)法进一步提取Fisher特征; 最后,利用最近邻法识别人脸图像。基于ORL人脸库和YALE人脸库的实验结果表明提出的人脸识别方法降低了人脸图像的特征维数,缩短了特征提取的时间,有效地提高了人脸识别率。     

基于分块独立成分分析的人脸识别

提出分块独立成分分析的特征抽取方法,并成功应用于人脸识别。分块独立成分分析方法先对图像矩阵进行分块;然后对所有图像子块联合进行独立成分分析,构造特征空间;最后把图像所有的子块投影到特征空间提取特征进行分类识别。其特点是可以有效降低图像维数和有效提取图像局部特征。在YALE和FERET人脸库上的实验结果表明,提出的分块独立成分分析方法明显优于独立成分分析方法。     

2维双树复小波不确定度加权融合的人脸识别

在人脸识别中,传统小波、Gabor小波不能很好地表征人脸特征。提出2维双树复小波多频带不确定度加权融合的人脸识别算法,使用了人脸2维双树复小波多频带特征,计算多频带不确定度及其权值并结合多频带特征进行加权融合,能很好得到人脸的特征。该加权融合算法首先计算人脸2维双树复小波多个频带特征图,然后计算多个频带滤波不确定度权值,最后进行加权融合。同时使用了2维主成分分析(2DPCA)方法对特征向量进行子空间投影,应用欧氏距离作为相似测度实现分类识别。使用英国剑桥Olivetti实验室(ORL)图像库进行了测试,实验结果表明,提出的方法相对于使用2DPCA、Wavelet和Gabor小波的特征提取方法,取得了更好的识别效果。     

基于Gabor滤波特征和支持向量机的人脸检测

人脸检测是人脸识别与图像及视频检索的一项重要任务。论文提出了一种基于Gabor滤波特征和支持向量机的正面人脸检测方法。算法首先利用了Gabor滤波器的良好的空间位置与方向的选择特性,采用了四种方向的Gabor滤波器提取人脸样本图像特征并用PCA方法对特征降维,然后用已降维的特征训练支持向量机分类器。最后应用SVM分类检测人脸。实验结果证明该方法行是十分有效的。     

基于独立分量分析和遗传算法的人脸性别分类

性别是人脸反映的一个重要信息,通过人脸图像实现性别自动分类对大型人脸数据库的检索和识别具有重要意义。提出了一种新的结合独立分量分析(ICA)和遗传算法(GA)的人脸性别分类方法。首先采用快速独立分量分析方法(FastICA)提取人脸图像的独立基图像和投影向量,获得人脸的低维表征;然后通过遗传算法从该低维空间中选择对性别分类有利的特征子集;最后采用支持向量机进行分类。将ICA的空间局部特征提取功能、遗传算法快速寻优的特征选择功能以及SVM的强分类能力有机地结合起来。实验表明,该方法取得了很好的分类性能。     

一种基于模糊支持向量机的人脸识别新算法

提出了基于独立分量分析进行特征提取和采用模糊支持向量机实现分类的人脸识别新方法。首先利用独立分量分析方法构造人脸的特征脸空间,在特征脸空间上运用模糊支持向量机进行分类识别。在ORL人脸数据库的仿真结果表明,该算法能有效提高人脸识别性能,具有较高的识别率。