人脸性别约束下的深度随机森林表情识别

由于人脸表情类内变化和类间干扰因素的存在,人脸表情识别仍面临着巨大挑战.提出一种基于性别条件约束随机森林的深度人脸表情识别方法,解决人脸表情识别中噪声、性别等变化和干扰问题.首先,采用深度多示例学习方法提取鲁棒性人脸特征,解决人脸光照、遮挡和低分辨率等图像变化问题;其次,采用性别条件随机森林分类方法进行人脸表情分类器设计,解决人脸性别因素干扰问题.在公开的CK+、BU-3DEF、LFW人脸表情数据库上进行广泛实验结果表明:所提出方法在3大人脸数据库上分别达到了98.83%、90%、60.58%的识别率,与先进方法相比具有更好的性能和鲁棒性.另外,与其他先进的深度学习方法(需要大量训练数据库)相比,所提出方法只需要小量训练样本就能达到较好效果.     

基于深度信息的压缩感知人脸检测跟踪

传统的压缩感知跟踪是基于彩色视频图像序列中的目标跟踪, 但在跟踪过程中可能会受到光照变化和旋转遮挡因素的影响, 从而导致复杂环境下跟踪结果的鲁棒性不足. 为了获得稳定的跟踪结果, 提出了一种基于深度信息的压缩感知人脸检测跟踪算法. 首先, 根据改进的质心分割算法确定首帧深度图中人脸的跟踪位置. 其次, 根据深度信息计算出深度图中每一点对应的平均曲率并形成平均曲率图. 然后, 基于平均曲率图随机提取压缩特征; 最后, 通过压缩降维, 目标邻域搜索, 迭代更新特征模板, 计算出平均曲率图中下一帧人脸的最优跟踪位置, 实现人脸跟踪. 实验结果表明, 将人脸的深度信息和压缩感知特征相结合在光照变化和旋转遮挡情况下具有很好的鲁棒性, 能更好的实现复杂背景下对多姿态人脸的跟踪.     

基于肤色的实时人脸跟踪新方法

提出一种基于混合肤色模型的实时人脸跟踪方法。该方法采用基于点的运动预测来减少搜索区域并使用MJSEG算法进一步分离人脸和其他类肤色区域。实验结果表明，该方法有效地解决了复杂背景下人脸自由运动、光照变化及部分遮挡的问题。系统跟踪速度达到实时，并给出精确的人脸边界。     

基于改进型PCA和LDA融合算法的人脸图像识别

研究提高人脸识别率问题,因人脸图像易受光照条件、人脸丰富的表情变化以及周围复杂环境干扰等因素的负面影响,导致其识别准确度很低,影响其识别效果。鉴于此,提出了改进型PCA和LDA融合算法人脸图像识别方法,首先通过在改进PCA算法中结合基于标准差和局部均值的图像增强处理,使其可以有效调节光照不均匀对人脸识别所造成的负面影响,进而拓展了PCA算法的应用条件范围,然后将改进的PCA算法与LDA算法相结合,运用改进的PCA算法对训练图像降维,最后再对降维以后的特征采用LDA算法,训练出一个最具判别力的分类器,实验证明本文提出的方法对光照不均匀、表情变化的人脸具有一定的鲁棒性,具有很好的人脸识别性能,提高了其识别率,优于一般的PCA算法。     

基于人脸图像的性别识别建模与仿真研究

研究性别识别问题,人脸图像受到光照、姿态、年龄的变化等影响,采用单一特征提取方法难获得较高的性别正确率。为提高性别识别正确率,提出采用几何特征和主成分分析结合的性别识别算法。首先采用几何特征方法对人脸图像的特征进行提取,然后采用主成分分析选择对识别结果有重要影响的特征,最后将选择特征输入到支持向量机进行学习,建立性别分类器。采用印度人脸库对算法性能进行检验,结果表明,本文算法加快了性别识别的速度,提高了识别正确率,能够对光照和姿态变化较大的图像进行正确识别。     

基于形状参数回归的人脸对齐算法*

针对传统人脸对齐算法效率较低等问题,提出基于形状参数回归的人脸对齐算法.首先,采用人脸形状空间约束人脸,以低维形状参数刻画人脸形状.然后,在二级形状参数回归算法框架下,结合明确形状特征索引方法和多重随机特征选择方法,学习一系列形状参数回归量,最终刻画对齐的人脸形状.文中算法减少数据存储量,提高人脸对齐速度,在复杂人脸数据库上取得较好效果.此外,该算法能直接应用于手机、平板电脑等低端设备上.     

基于性别和年龄因子分析的鲁棒性人脸表情识别

针对非可控环境下人脸表情识别面临的诸如种族、性别和年龄等因子变化问题,提出一种基于深度条件随机森林的鲁棒性人脸表情识别方法.与传统的单任务人脸表情识别方法不同,设计了一种以人脸表情识别为主,人脸性别和年龄属性识别为辅的多任务识别模型.在研究中发现,人脸性别和年龄等属性对人脸表情识别有一定的影响,为了捕获它们之间的关系,提出一种基于人脸性别和年龄双属性的深度条件随机森林人脸表情识别方法.在特征提取阶段,采用多示例注意力机制进行人脸特征提取以便去除诸如光照、遮挡和低分辨率等变化问题;在人脸表情识别阶段,根据人脸性别和年龄双属性因子,采用多条件随机森林方法进行人脸表情识别.在公开的CK+,ExpW,RAF-DB,AffectNet人脸表情数据库上进行了大量实验:在经典的CK+人脸库上达到99%识别率,在具有挑战性的自然场景库(ExpW,RAF-DB,AffectNet组合库)上达到70.52%的识别率.实验结果表明:与其他方法相比具有先进性,对自然场景中的遮挡、噪声和分辨率变化具有一定的鲁棒性.     

改进稀疏表示的维吾尔族人脸识别算法

针对非均匀光照干扰维吾尔族人脸识别效果的问题,通过对传统稀疏表示方法及对维吾尔族人脸图像中存在的复杂光照问题的研究,提出了基于稀疏表示与偏微分方程组合来改善Retinex算法的维吾尔族人脸辨析方法。该方法首先由偏微分方程的方法改善Retinex,可以有效地减少光晕现象在反射系数图中,进而取得原子库在光照不变的情况,然后利用稀疏表示达到维吾尔族人脸在非均匀光照下的识别。通过实验表明,该方法有效提高了稀疏表示方法在处理复杂光照维吾尔族人脸图像时的识别效果,达到了鲁棒性强、识别率高的目标。     

基于双肤色模型和改进的SNoW算法的人脸检测方法

针对环境与光照对面部肤色提取的影响,提出一种基于双肤色模型和改进的SNo W算法相结合的人脸检测方法。首先,利用自适应光照补偿方法对图像进行预处理,减少光照变化导致的色彩偏差;然后,综合利用YCbCr和HSI肤色模型提取预处理后图像中的人脸信息;最后,结合改进的SNoW算法检测人脸位置。实验结果表明,在复杂背景和光照变化的情况下,该方法可以准确检测和定位人脸,提升了检测效率和提高了算法对于复杂背景、光照、表情的鲁棒性。     

基于SURF特征点的多人脸跟踪方法研究

针对视频序列中多目标人脸跟踪问题,提出一种基于SURF(Speed-Up Robust Features)特征和KLT(Kanade-Lucas-Tomasi)匹配算法相结合的特征点跟踪方法。通过融合该方法,创新性地设计了一种多人脸跟踪系统框架,在目标出现明显的姿态、尺寸变化,或者遭遇局部遮挡、光照不充分等复杂环境干扰下,能够实现对目标人脸稳定跟踪。通过多组实验数据的对比,证明了该跟踪方法比Mean shift算法、传统KLT算法具有更好的鲁棒性,能获得更精确的运动信息;验证了多人脸跟踪系统能够在复杂环境下实现对多人脸的有效跟踪。