基于测地映射分析的核稀疏描述人脸识别

针对人脸识别系统在非控制环境下易受姿态、表情和遮挡变化影响的问题,提出了一种基于测地映射分析（Geodesic Mapping Analysis,GMA）的特征提取方法。通过计算两个像素点间的测地距离来度量相似性,对提取的GMA特征进行核稀疏描述建模,并在非线性空间中实现特征的分类识别。在ORL和Yale-B人脸数据库上的实验表明,该方法在应对重度遮挡、姿态和表情变化的自由形式人脸图像方面具有更高的识别率,大大提高了人脸识别系统应对真实复杂环境的能力。     

融合深度学习与最大间距准则的人脸识别方法

当前,人脸识别技术遇到的突出问题是光照、姿态、遮挡和表情等因素所引起的识别精度的下降,这些问题是人脸识别系统不完美的主要原因,深度学习是一种新的方法,可有效解决这些问题。首先通过引入深度学习算法进行多层次的学习,然后提取高层特征进行人脸描述,最后应用最大间距准则减小最小二乘估计产生的重建误差,实现有效的面部识别分类。该算法在ORL、CAS-PEAL和扩展Yale-B人脸数据库中进行了不同光照、姿态、遮挡、表情和容貌特征变化条件下的仿真实验。结果表明,所提出的算法比传统线性分类算法具有更高的效率和准确度。     

基于AAM姿态校正的人脸识别

非约束环境下,光照、姿态、表情、遮挡、复杂背景等因素给人脸识别带来严重影响。主动表观模型(Active Appearance Model, AAM) 能够建立包含人脸形状和纹理信息的先验模型对图像中的人脸进行匹配,合成新的人脸图像。Gabor特征被广泛地应用在人脸识别中,并取得了很好的效果。利用AAM对人脸图像进行姿态校正,合成标准正面人脸图像,然后提取图像的熵增强Gabor jets特征,使用带有阈值的Borda count分类器进行人脸识别。在IMM数据库上的试验表明,改进的方法对姿态、表情以及遮挡具有更高的鲁棒性,可以得到更好的识别效果。     

基于因子分析与稀疏表示的多姿态人脸识别

在非可控环境下,人脸识别面临的最大难题之一是姿态变化与遮挡问题。基于稀疏表示的人脸识别方法将测试人脸表示成训练人脸的稀疏线性组合,根据其组合系数的稀疏性进行人脸识别。该方法对人脸的噪声和遮挡变化具有很好的鲁棒性,但对人脸的姿态变化表现力极差,这是因为当人脸具有姿态变化时,同一个人不同姿态情况下很难对应起来,这违背线性组合的前提条件。为了克服稀疏表示方法对人脸姿态变化表现力极差问题,对人脸进行因子分析,分离出人脸姿态因子,得到合成的正面人脸;利用稀疏表示进行人脸分类识别。实验结果表明,该方法对人脸的遮挡和姿态变化具有很好的鲁棒性。     

基于曲波变换和余弦测度的人脸识别方法

人脸识别是一种常用的生物特征识别技术,广泛应用于门禁考勤、公安司法等领域。光照、人脸表情与姿态、遮挡等采集条件的变化对 现有人脸识别方法 影响较大,限制了其应用。提出了一种基于曲波变换和余弦测度的人脸识别方法,以提高人脸识别对采集条件的鲁棒性。首先,对待识别人脸图像进行曲波变换,依据曲波系数检测人脸区域的关键点;然后,提取各关键点在不同尺度和方向上的曲波特征,构建人脸特征描述子;最后,依据余弦测度、累加和运算和极值运算求取人脸的最优匹配结果。仿真实验表明,所提方法对光照、姿态、表情和遮挡等变化的鲁棒性强,且识别性能好。     

基于改进的RPCA人脸识别算法

针对人脸识别中存在遮挡、光照、表情变化等问题,提出了一种基于改进的鲁棒主成分分析的人脸识别算法,它利用人脸的稀疏误差成分准确判断出人脸图像之间的差异。该算法首先对人脸进行低秩恢复,得到表示人脸普通特征的低秩分量和描述人脸差分信息的稀疏误差分量,然后定义稀疏度和平滑度两种描述符来表示稀疏误差分量的特征,最后联合上述两种描述符对人脸图像进行分类判别。实验结果表明,在光照条件和遮挡区域随机的情况下,提出的采用误差图像进行分类判别的算法在处理遮挡、光照、表情变化等人脸识别问题上均具有优越的识别性能。     

基于形变模型的红外人脸鲁棒识别*

针对人脸识别中的光照、表情和遮挡变化三大难题,引进热红外人脸克服光照变化,并且采用融合局部形变模型的人脸分类方法克服表情和遮挡变化。该方法将热红外测试人脸看成人脸库的线性组合,并用形变模型表示,通过 最小优化求解组合系数,根据系数的稀疏性进行人脸识别。为了进一步提高算法的鲁棒性,采用人脸分片加权的策略。在Equinox人脸库上通过大量实验表明：基于红外光的人脸识别性能明显高于可见光对光照变化的影响;融合局部形变模型的人脸识别方法可以有效地提高识别率且克服红外人脸识别中的眼镜干扰与表情变化问题。     

NSST与CSLDP相结合的人脸识别

针对人脸识别中姿态、光照和表情等变化造成的识别率不高的问题,提出一种非采样Shearlet变换（NSST）与中心对称局部方向模式相结合的人脸识别算法。采用NSST分解人脸图像,得到低频子带图像和高频子带图像,计算子带图像中心对称局部方向模式,分块统计直方图特征信息,将直方图串接起来作为人脸图像的特征向量,利用最近邻分类器分类识别。在ORL、YALE和CAS-PEAL-R1人脸库上进行测试,实验结果表明所提方法简单有效,且对姿态、光照和表情变化具有较好鲁棒性。     

一种基于多种特征融合的人脸识别算法

为了进一步提高词袋模型在人脸识别中的性能,提出一种融和多种特征所建立的词袋模进行人脸识别的算法.首先提取人脸图像中的若干局部特征,分别基于每种特征离线训练视觉词典,将每种局部特征映射到对应的高维中层语义空间中,然后使用空间金字塔模型得到每种特征的人脸图像描述,最后将各种特征拼接起来并使用线性SVM完成对人脸图像的分类判别.在多个公开数据库上的实验结果表明,该算法对人脸的姿态、表情变化以及面部遮挡具有更优良的鲁棒性,能够更好地解决小样本问题.     

鉴别矢量增强在人耳人脸多模态识别中的应用

人耳识别与人脸识别在生物特征识别领域中占有重要位置,然而,剧烈的姿态变化一直是阻碍它们在现实生活中应用的瓶颈,提出一种鉴别矢量增强算法,以解决姿态人耳和姿态人脸图像的识别问题。为了考察多模态识别的可行性和有效性,利用串联、并联（广义主元分析）和典型相关分析等融合策略,将强化后的人耳、人脸鉴别矢量进行有效融合,通过最近邻方法进行分类识别。实验结果表明,鉴别矢量强化算法可以显著提高姿态人耳或是姿态人脸单生物特征的识别率,而多模态方法又会表现出更好的识别性能。     

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.     

基于MobileNetV3与ST-SRU的危险驾驶姿态识别

针对危险驾驶行为引起的交通安全事故频发的现状,提出一种基于MobileNetV3和ST-SRU的危险驾驶姿态识别系统.首先,修改MobileNetV3的网络结构使其适用于人体姿态估计任务,输出关节点的热力图和偏移量图,用来估计J个关节点的二维坐标位置;其次,定义ST-SRU骨架动作识别算法,利用动作的骨架序列数据对动作进行分类.实验结果表明:MobileNetV3姿态估计算法在自建的AI Challenger上肢姿态数据集上测得PCP值(percentage correct parts)达到95.6%,测试1 000次用时仅为5.03 s;利用自建的危险驾驶行为数据集将训练好的姿态估计和动作识别模型移植到嵌入式平台,实现了实时的危险驾驶姿态识别系统.     

多姿态人脸照片的姿态估计

提出了一种基于面部图像的新的匹配系统。在这个系统中,输入的图像与各种人脸姿态的数据库图像进行比较,然后,匹配的图像给出了人脸姿态。图像数据库不仅包括各种人脸姿态,而且也包括不同的光照条件,如此,这个人脸姿态评价系统适用于不同的光照条件。对于收集各种不同面部图像,这里是通过计算机自动产生,而不是拍摄实际的照片。特征空间方法被用于寻找与输入面部图像匹配的图像。因为不同的光照图像被收集在面部图像数据库中,故提取的主特征向量主要依靠人脸姿态。由于通过选用主特征向量而减少了向量的维数,故这个匹配过程是很快的。这个姿态评价系统能够继续跟踪在不同的光照条件下不同人的人脸姿态。     

一种稳定的人脸轮廓模型

用Harris算子提取被测人脸上受表情影响较小的几个关键特征点,由这些特征点的相对座标位置与正面人脸模型中对应点的相对座标位置之间的转化关系估计出被测人脸的姿态向量,用此姿态向量与提取的点建立一个综合人脸轮廓模型。由于所提取的特征点受人脸表情变化影响很小,在模型中又正确估计了人脸姿态,因此,此模型可以很好地抑制人脸表情和姿态变化的影响,适合于作为识别人脸的依据。     

基于复合梯度向量的人脸识别算法

提出了一种新的基于复合梯度向量(Composite gradient vector, CGV)描述的人脸识别算法. 该算法首先在定位后的人脸图像中标定目标区域, 并在目标区域内划分特征子区域, 然后,以特征子区域的边缘奇异点作为向量的起点和终点进行正交采样得到基向量, 将目标区域内所有基向量组建向量簇, 通过对基向量的多维复合得到向量簇内所有极大梯度向量, 最后,以极大梯度向量作为元素组建复合梯度向量并统计复合梯度向量的维度和梯度信息, 将复合梯度向量、复合梯度向量维度和梯度进行人脸库对比, 识别出人脸身份. 该算法抓住了人脸面部特征分散性的特点, 继而对分散性特征采用具有连续性规律约束的复合梯度向量进行描述识别. 实验结果表明, 该算法克服了特征域旋转、光照强度变化及多姿态、多表情对人脸识别的影响, 具有速度快、识别准确、适应性强的特点.     

熵权法融合局部匹配Gabor特征的鲁棒人脸识别

针对复杂环境下人脸识别难度大的问题,提出了一种熵权法融合局部Gabor特征方法。计算类熵加权向量;计算局部归一化输入图像的Borda计数矩阵,从而消除低值Gabor jet比较矩阵;通过将分数层类熵加权Gabor特征与LGBP和LGXP融合解决了完成人脸的识别。在FERET、AR和FRGC 2.0人脸数据库上的实验结果表明,该方法对轻微姿态变化具有显著鲁棒性,并且对人眼检测中高达3像素的误差具有鲁棒性,相比其他几种人脸识别方法,该方法取得了更好的识别效果。     

基于特征运动的表情人脸识别

人脸像的面部表情识别一直是人脸识别的一个难点，为了提高表情人脸识别的鲁棒性，提出了一种基于特征运动的人脸识别方法，该方法首先利用块匹配的方法来确定表情人脸和无表情人脸之间的运动向量，然后利用主成分分析方法（PCA）从这些运动向量中，产生低维子空间，称之为特征运动空间，测试时，先将测试人脸与无表情人脸之间的运动向量投影到特征运动空间，再根据这个运动向量在特征运动空间里的残差进行人脸识别，同时还介绍了基于特征运动的个人模型方法和公共模型方法，实验结果证明，该新算法在表情人脸的识别上，优于特征脸方法，有非常高的识别率。     

Human face recognition using fuzzy multilayer perceptron

In this work a novel method for human face recognition that is based on fuzzy neural network has been presented. Here, Gabor wavelet transformation is used for extraction of features from face images as it deals with images in spatial as well as in frequency domain to capture different local orientations and scales efficiently. In face recognition problem multilayer perceptron (MLP) has already been adopted owing to its efficiency, but it does not capture overlapping and nonlinear manifolds of faces which exhibit different variations in illumination, expression, pose, etc. A fuzzy MLP on the other hand performs better than an MLP because fuzzy MLP can identify decision surfaces in case of nonlinear overlapping classes, whereas an MLP is restricted to crisp boundaries only. In the present work, a new approach for fuzzification of the feature sets obtained through Gabor wavelet transforms has been discussed. The feature vectors thus obtained are classified using a newly designed fuzzified MLP. The system has been tested on a composite database (DB-C) consisting of the ORL face database and another face database created for this purpose and a recognition rate of 97.875% with fuzzy MLP against a recognition rate of only 81.25% with MLP whose feature vectors were also obtained through same Gabor wavelet transforms has been obtained.