基于人脸图像的性别识别与年龄估计

针对以往利用人脸图像单方面进行性别识别或年龄估计,提出了利用公共特征、私有特征同时进行性别识别与年龄估计.用对光照、尺度变化具有很强鲁棒性的Gabor小波变换提取人脸特征.降维后的有效人脸特征分成公共特征、私有特征两部分,公共特征用于性别识别,私有特征进行年龄估计.在FG-NET人脸库及自建OFID人脸库中用RBF神经网络进行了实验,取得了良好效果.     

基于模糊隶属度的人脸图像性别识别

由于人脸面貌特征与性别存在着一定的不确定性,提出了基于模糊隶属度的人脸图像性别识别。用对光照、灰度变化具有较强鲁棒性的局部二进制模式(LocalBinary Pattern,LBP)提取人脸特征,首先将人脸均分为多个子窗口,对所有子窗口提取LBP直方图,然后将这些直方图顺次连接来描述人脸。细致推导了适用于人脸图像性别识别的模糊函数,根据最大隶属度原则,来识别人脸的性别。在FG-NET人脸库及自建的FID人脸库中进行了实验,取得了96%的最高识别率。     

基于三元空间融合的模糊人脸图像特征相似度识别

提出一种基于三元空间融合的模糊人脸图像特征相似度识别方法.通过建立模糊人脸图像特征相似度投影矩阵,将模糊人脸图像映射到同一个特征表示空间,得到维数一致的特征向量;针对10种LIH特征相似度进行分析,确定模糊人脸图像特征相似度信息能量百分比;使用三元空间融合技术中编码的方式描述模糊人脸图像中的特征描述子,基于三元空间融合提取局部特征描述子;通过设计对称表示相似性度量方法,取得最完整的特征相似度识别结果.实验结果表明,该方法可以实现模糊人脸图像特征相似度精准识别,其特征相似度识别分辨率明显高于传统方法.     

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。     

基于局部奇异值分解和模糊决策的人脸识别方法

针对仅在整幅人脸图像上进行奇异值分解无法得到人脸识别所需的足够信息的特点,提出了一种利用人脸图像的局部奇异值和模糊决策进行人脸识别的方法.该方法的关键是不在整幅人脸图像上进行,而是在人脸的不同区域进行奇异值分解以提取更丰富的信息.提出了人脸局部奇异值特征向量的构造方法.在识别阶段,对待识别人脸的特征向量,计算其对各人脸样本的隶属度,最后做出判断.该方法与传统方法在ORL人脸库上进行的对比实验结果表明了该方法的优越性.     

基于模糊隶属度函数的ICA特征提取和识别

提出了一种基于模糊隶属度函数的独立成分分析图像特征提取和识别方法.该方法首先通过主成分分析等对图像进行预处理,然后通过FastICA算法对图像进行处理,构造特征脸子空间,计算训练样本和待测样本在特征脸子空间中的投影,引入模糊隶属度函数,建立矢量隶属度函数,作为识别分类器进行人脸识别.针对ORL标准人脸数据库上的实验结果表明,该方法具有良好的识别分类能力.     

支持向量机在人脸识别中的应用研究

研究人脸图像自动识别问题,由于人脸的特征维数较高,正确识别有难度,利用计算机技术对人脸图像进行分析,从中提取有效的特征来识别出人的身份,其关键技术在于人脸特征的提取和模式识别.为此,提出了一种基于支持向量机的人脸识别方法.首先采用Gabor滤波器提取人脸图像的特征,PCA降维处理消除人脸特征之间的冗余信息,然后采用支持向量机对提取特征进行训练得到最优识别模型,用最优模型对人脸进行识别.对ORL人脸图像库进行仿真实验,识别率达98%,比传统算法高出5%,实验结果表明,既减少了计算复杂度,降低训练与识别时间,又保证实时性,提高识别正确率,为人脸识别的应用提供广泛的前景.     

一种谱分解降维的模糊有监督局部保持投影策略

提出一种谱分解降维的模糊有监督局部保持投影策略。首先针对监督局部保持投影SLPP存在过学习和不能较好地保持图像空间的差异信息等问题,通过最小化局部离散度和最大化差异离散度准则提取投影方向,找到一种线性鉴别分析的等价形式。其次,通过采用模糊k近邻(FKNN)方法得到相应的样本分布隶属度信息,同时考虑到离群样本对整个分类结果的不利影响,提出一种模糊化方法,根据样本的隶属度对样本分布矩阵重定义所做的贡献,将每个样本的隶属度融入到SLPP特征抽取的过程中,从而得到完整有效的模糊样本特征向量集,有效解决了小样本问题的特征抽取问题。第三,提出一种谱分解的矩阵分析方法,在SLPP投影准则下,对散布矩阵实现降维。在ORL和NUST603人脸库上的实验结果验证了该方法的有效性。     

基于认知的人脸识别方法研究

提出一种基于认知的人脸识别方法:从结构信息和特征信息两方面分别进行加工对人脸进行识别。该方法模拟人类认知过程,提取LDA特征表征人脸结构信息,并就此做出初步识别得到最近邻人脸类别。针对挑选出的相似类别人脸采用2DPCA获取人脸特征信息,并基于模糊隶属度进行精确识别。在ORL和Yale人脸库的实验结果验证了该方法是有效的,并且对各种复杂情况具有一定鲁棒性。     

一种基于频谱脸和Fisherface的人脸识别新方法

频谱脸方法主要是采用二维小波变换和傅立叶变换。因为人脸图像的低频部分对人脸的表情变化是不敏感的,所以对人脸图像使用二维小波变换,提取人脸图像的低频部分。再对人脸图像的低频部分使用傅立叶变换,从而获得原人像的一个低维空间的表达。但是频谱脸特征维数仍然较高,所以在频谱脸法的基础上继续提取人脸频谱图像的Fisherface特征,降低特征的维数,提高识别效率。利用ORL人脸库进行了实验,实验结果表明该识别系统具有较好的识别能力。     

融合内外特征的性别分类

针对以往仅用人脸特征或头发特征来进行性别分类的片面性,提出了将两类特征相融合的性别分类方法.用对光照、尺度变化具有很强鲁棒性的Gabor小波变换提取人脸内部特征并用PCA方法降维.利用最小代价原理,将动态搜索技术用于图像空间取得头发区域,定义了头发长度、头发表面积两种外部特征,并提出了相应的特征提取方法.采用模糊神经网络对三种特征进行非线性融合.在 Essex 人脸库中进行了性别分类实验,取得了97.1%的准确率.     

Feature extraction using 2DIFDA with fuzzy membership

In this paper, a new method called fuzzy two-dimensional inverse Fisher discriminant analysis (fuzzy 2DIFDA) directly based on 2D image matrices rather than image vectors is proposed for feature extraction and recognition. In the proposed method, the distribution information of samples is first characterized using fuzzy set theory, and the corresponding fuzzy scatter matrices are then redefined. Image discriminant features which have embedded the fuzzy information are finally extracted by selecting 2D principal components and 2D inverse Fisher discriminant vectors. Experimental results on FERET face database and FKP database demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

Emotion recognition from geometric fuzzy membership functions

The posterity challenging task in the Machine Intelligence field is to design a smarter system to identify the human emotions. Facial Emotion Recognition (FER) is a significant visual based tool to construct a smarter system that can recognize human emotions. The existing methods in FER are based on Action Units (AU), appearance and geometrical parameters. Nearly 7000 different combinations of AUs are used in AU to discriminate the emotions, which can be very expensive and increase processing time. Generalize appearance features across the universe is another challenging task. In this paper, a novel geometrical fuzzy based approach is presented to accurately recognize the emotions. The four corner features from eyes and mouth regions are extracted without considering reference face. The extracted features are used to define the quadrilateral shape that failed to match with the shapes in geometry. The degree of impreciseness exists in the quadrilateral is measured by the proposed Mixed Quadratic Shape Model (MQSM) using fuzzy membership functions. Finally, twelve fuzzy features are extracted from the membership functions and used by the classifier for validation. The CK, JAFFE and ISED datasets are used in the experiment to evaluate the performance of the MSQM. It is observed the proposed method performed better than the contemporary methods using twelve fuzzy features without reference image.

     

Two-dimensional discriminant locality preserving projections (2DDLPP) and its application to feature extraction via fuzzy set

This paper presents a new method for image feature extraction, namely, the fuzzy 2D discriminant locality preserving projections (F2DDLPP) based on the 2D discriminant locality preserving projections (2DDLPP) and fuzzy set theory. Firstly, we calculate the membership degree matrix by fuzzy k-nearest neighbor (FKNN), then we incorporate the membership degree matrix into the definition of the intra-class scatter matrix and inter-class scatter matrix, respectively. Secondly, we can get the fuzzy intra-class scatter matrix and fuzzy inter-class scatter matrix, respectively. The FKNN is implemented to achieve the distribution information of original samples, and this information is utilized to redefine corresponding scatter matrices. So, F2DDLPP can extract discriminative features from overlapping (outlier) samples which is different to the conventional 2DDLPP. Finally, Experiments on the Yale, ORL face databases, USPS database and PolyU palmprint database are demonstrated to verify the effectiveness of the proposed algorithm.     

基于模糊最大间距准则的人脸特征提取方法

在最大间距准则算法中引入模糊化思想,提出了基于模糊最大间距准则（FMMC）的人脸识别算法.首先讨论图像对各个类别的隶属程度,并重新定义了类内和类间离散度矩阵;然后利用模糊最大间距准则得到最优投影变换矩阵;最后将原始训练样本数据投影到一个相对低维的特征空间,从而完成对训练样本数据的特征提取.在ORL和Yale标准人脸库上的实验结果表明,文中提出的模糊最大间距准则特征提取方法用于人脸识别具有较高的识别率.     

基于正交梯度二值模式的单样本人脸识别

针对传统人脸识别方法在单样本条件下识别效果不佳的问题,提出一种改进的对光照和表情姿态等变化具有较强鲁棒性的梯度脸算法——正交梯度二值模式(OGBP)。首先采用正交梯度二值模式对样本图像进行特征提取,然后将每个方向特征向量串接起来作为用于人脸识别的总体特征向量,最后通过主成分分析(PCA)方法降维并利用最近邻分类器分类识别。在YALE和AR人脸库上进行测试,实验结果表明所提方法简单有效,性能优于原始的梯度脸算法,且对单样本人脸描述具有更好的效果。