基于小波分析和几何特征的人脸识别方法研究

在主成分分析法(PCA)和独立成分分析法(ICA)等理论基础上,提出一种结合人脸几何特征和独立Gabor小波特征分析的人脸识别方法.在对人脸图像进行二维小波分解的基础上,从人脸图像的下采样Gabor小波图像中得到一个Gabor小波特征向量并利用PCA法降维,在ICA法的基础上得到独立Gabor小波特征,并结合人脸面部器官的位置和轮廓及器官距离等所构成的几何特征进行人脸识别.     

2D双树复小波与判别共同矢量结合的人脸认证

针对人脸认证中的小样本问题和Gabor小波特征提取的不足,提出一种有效的人脸认证算法。对预处理后的图像进行2D双树复小波变换,将每幅图像不同尺度下多个方向的小波系数幅值作为特征矢量,表征重要的局部信息;将提取的特征矢量向判别共同矢量空间投影,进一步提取具有判别能力的特征,同时进行降维;根据用户特定阈值进行认证。ORL人脸库和FERET子库上的实验结果验证了算法的有效性。     

基于彩色人脸图像的信息融合与识别方法

图像的彩色信息进行图像识别并有效地降低因利用颜色信息所带来的计算量大幅增加问题,提出了一种基于彩色图像的监督近邻保留嵌套的人脸识别方法,通过对图像的彩色信息进行信息融合并利用监督近邻保留嵌套算法来提高人脸识别的效率。首先,采用Gabor变换分别对彩色图像的每个彩色分量图提取Gabor特征;然后采用典型相关分析对所提取的Gabor特征进行特征融合,并采用监督近邻保留嵌套算法对高维彩色图像特征进行降维;最后,采用最近邻分类器对图像进行分类。实验基于XM2VTS和FRAV2D彩色人脸数据库,采用主成分分析、线性判别分析以及监督近邻保留嵌套对基于灰度图像的Gabor特征和基于彩色信息融合的Gabor特征进行降维,其结果说明多信通彩色图像融合技术与监督近邻保留嵌套结合的方法可以显著提高识别系统性能。     

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。     

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Gabor小波与LBP直方图序列的人脸年龄估计

提出了一种基于Gabor小波和局域二值模式(Local binary pattern,LBP)直方图序列的人脸年龄估计方法。首先对人脸图像提取多方向与多尺度的Gabor幅值域图谱(Gabor magnitude maps,GMMs);然后采用基于局部特征的LBP算子对GMMs编码,并对之分块,由各子块的直方图序列来描述人脸;为进一步降低人脸特征维数,再对人脸直方图序列特征应用主成分分析(PCA);最后使用支持向量机回归(SVR)的LOPO策略对人脸年龄库进行训练和测试。实验结果表明,该方法可以较为快速有效地对人脸图像进行年龄估计。     

一种新的多人脸检测方法研究

自动人脸检测是人脸识别系统的一个重要部分,本文提出了一种新的基于独立成分分析（ICA）和多项式神经网络（PNN）相结合的人脸检测方法,该方法首先在训练样本中使用ICA分离出代表人脸和非人脸特征子空间的独立影像基,把训练图像映射到该子空间降维后作为PNN网络的输入训练网络;对测试图像采用移动多尺度窗口提取图像模式,采用ICA降维后输入PNN网络,进而分类检测出人脸和非人脸。算法通过CMU-MIT的复杂背景人脸库中的多人脸图像进行实验,得到很高的检测率和较低的误检率.     

基于多级Gabor变换序列特征的人脸识别

鉴于Gabor特征对光照、表情等变化具有鲁棒性,在寻找局部细节特征和全局轮廓特征的描述方面,提出一种基于多级局部多通道Gabor变换序列特征的人脸描述与识别方法。对人脸图像进行多级分块和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(LGMM),将各级子图像的图谱LGMM进行连接后形成多级Gabor幅值域图谱,使用径向基网络对特征进行识别。对人脸库ORL和YEL的识别实验进行对比,结果验证了该方法的有效性。     

基于局部人脸图像的ICA人脸识别方法

提出了一种基于局部人脸图像独立分量分析的特征提取方法.该方法将人脸图像分成若干个相等的部分,将分成的局部人脸图像矩阵作为训练样本,并先后从水平方向,垂直方向提取训练样本的独立分量.相较于传统的独立分量分析(ICA)方法,该方法具有如下优点:有效解决了传统ICA在进行特征抽取过程中的高维小样本问题;将局部人脸图像作为训练样本,这不仅增加了训练样本数,而且有利于提取人脸局部特征;依次从训练样本的水平方向、垂直方向提取训练样本特征,使得提取的特征不仅维数更小,而且能更有效地反映样本的局部信息.以上优点使得提出的算法较传统方法在人脸识别方面更稳定,识别率更高,在Yale人脸库和AR人脸库上验证了该算法的有效性.     

基于Gabor特征融合和LSSVM的人脸识别算法

针对Gabor特征维数高难题,提高光照人脸的识别性能,提出一种基于Gabor特征融合和最小二支持向量机的人脸识别算法(Gabor-LSSVM)。首先采用Gabor滤波器提取人脸图像的多尺度和多方向特征,并将相同尺度不同方向的特征融合,初步降低特征维数;然后采用核主成分分析对融合特征进行选择,进一步降低特征维数;最后采用最小支持向量机建立分类器对人脸进行识别,并采用Yale B和PIE人脸库进行仿真测试。结果表明Gabor-LSSVM的人脸识别正确率和识别效率都得到了提高。     

融合Gabor 特征与投影字典对学习的#br# 人脸识别算法

为了获得更好的人脸特征,有效地提高算法的识别率,提出了一种联合Gabor 特征 与投影字典对学习的人脸识别算法G-DPL。算法使用Gabor 小波提取人脸图像的局部特征,对特 征向量使用PCA 与LDA 的方法进行降维。将投影字典对学习算法与降维后的Gabor 特征融合, 然后进行分类识别。提出的G-DPL 算法在ORL 库上整体识别率达到99.00%,特征维数为39 维。 在AR 库上识别率达到96.14%,特征维数为99 维。提出的G-DPL 算法在占用较少空间的同时能 够获得更高的识别率,对实际应用具有一定的参考价值。     

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小波和HMM的人像鉴别算法

探讨了利用Gabor小波和隐马尔可夫模型（HMM）进行人脸识别的方法,首先对人脸图像进行多分辨率的Gabor小波变换;然后在图像上放置一组网格结点,每个结点用该结点处的多尺度Gabor幅度特征描述,采用独立元分析法对每个结点进行去相关和降维;最后形成特征结,把每个特征结作为观测向量,对隐马尔可夫模型进行训练,并将优化的模型参数用于人脸识别,ORL人脸库的实验结果表明,该方法识别率高,工程上易于应用。     

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。     

A novel illumination-robust face recognition using statistical and non-statistical method

This paper proposes a novel illumination-robust face recognition technique that combines the statistical global illumination transformation and the non-statistical local face representation methods. When a new face image with arbitrary illumination is given, it is transformed into a number of face images exhibiting different illuminations using a statistical bilinear model-based indirect illumination transformation. Each illumination transformed image is then represented by a histogram sequence that concatenates the histograms of the non-statistical multi-resolution uniform local Gabor binary patterns (MULGBP) for all the local regions. This is facilitated by dividing the input image into several regular local regions, converting each local region using several Gabor filters, and converting each Gabor filtered region image into multi-resolution local binary patterns (MULBP). Finally, face recognition is performed by a simple histogram matching process. Experimental results demonstrate that the proposed face recognition method is highly robust to illumination variation as exhibited in the real environment.     

Independent component analysis of Gabor features for face recognition

We present an independent Gabor features (IGFs) method and its application to face recognition. The novelty of the IGF method comes from 1) the derivation of independent Gabor features in the feature extraction stage and 2) the development of an IGF features-based probabilistic reasoning model (PRM) classification method in the pattern recognition stage. In particular, the IGF method first derives a Gabor feature vector from a set of downsampled Gabor wavelet representations of face images, then reduces the dimensionality of the vector by means of principal component analysis, and finally defines the independent Gabor features based on the independent component analysis (ICA). The independence property of these Gabor features facilitates the application of the PRM method for classification. The rationale behind integrating the Gabor wavelets and the ICA is twofold. On the one hand, the Gabor transformed face images exhibit strong characteristics of spatial locality, scale, and orientation selectivity. These images can, thus, produce salient local features that are most suitable for face recognition. On the other hand, ICA would further reduce redundancy and represent independent features explicitly. These independent features are most useful for subsequent pattern discrimination and associative recall. Experiments on face recognition using the FacE REcognition Technology (FERET) and the ORL datasets, where the images vary in illumination, expression, pose, and scale, show the feasibility of the IGF method. In particular, the IGF method achieves 98.5% correct face recognition accuracy when using 180 features for the FERET dataset, and 100% accuracy for the ORL dataset using 88 features.     

基于Gabor系数分块统计和自适应特征选择的人脸描述与识别

提出一种新的人脸描述及识别方法,首先对归一化后的人脸图像进行多方向多尺度Gabor变换;然后对人脸区域进行分块,以块为单位统计Gabor系数的均值和方差,求得块特征矢量(block feature vector,BFV),按先行后列的顺序将各块的BFV拼接,构成整幅人脸图像特征矢量(face feature vector,FFV).在分类器设计阶段,引入两两比对和投票机制,用多个两类分类器组合成多类分类器.在训练某个具体的两类分类器时,根据隶属训练样本计算FFV中每项的分辨力,以分辨力大小为依据选出最优特征子集(best subset feature vector,BSFV).基于Yale人脸数据集展开实验,与已发表的算法和结果进行对比,证明了该方法的有效性.     

基于Gabor小波变换与分块PCA的人脸识别

由于Gabor小波描述的人脸特征维数太高,直接将Gabor小波提取的特征进行识别时出现计算量大、实时性差的问题,提出了基于Gabor小波变换与分块主分量分析的人脸识别新算法。首先对人脸图像进行Gabor小波变换得到人脸图像特征,然后用分块主分量分析方法对其进行降维、提取特征向量,最后用最近邻分类器分类识别。在ORL和NUST603人脸库上进行实验,结果表明,该方法的识别率优于传统PCA、分块PCA、Gabor小波变换与PCA结合的方法。