基于分块聚类的多流形判别分析人脸识别

针对传统的人脸识别算法在处理单样本人脸识别时由于训练样本不足而影响识别率的问题,提出了一种基于分块聚类的多流形判别分析(MMDA)算法.将每个单训练样本划分成若干大小相等且互不重叠的局部小块,利用聚类算法将局部小块聚类到各个类所属的流形上,并使用特征变换最大化类与类之间的分离性;最后,计算出测试人脸的流形与所有训练样本流形之间的距离,采用最近邻分类器完成人脸的识别.在ORL及FERET两大人脸数据库上的实验验证了算法的有效性及可靠性,识别率可分别高达77.22％、57.59％,实验结果表明,相比几种较为先进的人脸识别算法,该算法在处理单训练样本人脸识别问题时取得了更好的识别效果.     

CLAHE低频DCT系数重变换在人脸识别中的应用

针对光照变化显著影响自动人脸识别系统性能的问题,为了规范化光照变化以提高人脸识别率,提出基于对比度限制自适应直方图均衡化CLAHE(Contrast Limiting Adaptive Histogram Equalization)的低频离散余弦变换DCT(Discrete Cosine Transform)系数重变换算法。首先将图像划分成多个互不重叠的局部小块,使用CLAHE对局部小块进行局部对比拉伸以实现去噪;然后,通过缩减适当数目的低频DCT系数来消除人脸图像中的光照变化;最后,利用核主成分分析进行特征提取,稀疏系数重建和k-近邻分类器完成最终的人脸识别。在扩展Yale B及AR人脸数据库上的实验验证了算法的有效性。实验结果表明,算法在识别非常困难的Yale B子集5上的识别率可高达98.20%,相比其他几种规范化技术,该算法取得了更高的识别率,同时大大降低了识别所耗时间。     

CLAHE优化低频DCT系数重变换的鲁棒人脸识别

针对光照、表情、姿态、遮挡等变化显著影响人脸识别系统性能的问题,提出了基于限制对比度自适应直方图均衡化（CLAHE）的低频离散余弦变换（DCT）系数重变换算法。将图像划分成多个互不重叠的局部小块,使用CLAHE对每个局部小块进行局部对比拉伸以实现去噪,通过缩减适当数目的低频DCT系数来消除人脸图像中的光照变化;利用核主成分分析进行特征提取,采用K-最近邻分类器以完成最终的人脸识别。在ORL、扩展YaleB和AR人脸数据库上的实验验证了所提算法的有效性和鲁棒性,实验结果表明,相比其他几种较为先进的人脸识别技术,所提算法取得了更高的识别率,同时大大降低了识别所用时间。     

融合整体与局部特征的人脸识别算法

针对光照、表情、遮挡物等因素的影响,本文提出了一种融合整体和局部特征的人脸识别算法。首先,通过KPCA提取人脸的全局特征;然后,采用简单的图像划分方法将人脸划分成均匀小块,并用KPCA方法分别提取各块特征;最后,基于D-S证据理论的原理对整体与局部特征进行决策级融合得出最终识别结果。实验表明,该算法适应性强,识别率高。     

基于局部特征在线学习的视频人脸识别

针对视频人脸识别实时性问题,提出一种基于局部特征在线学习的视频人脸识别方法。首先,从人脸任意关键点提取局部特征,采用投票算法挑选出每个簇的代表性特征;然后,进行学习过程,直到簇中人脸数目达到要求的最小值且人脸图像距其簇平均的最远距离低于一个阈值;最后,将检测到的视频帧按顺序与图库中所有个体的簇进行匹配,利用复合时序相似度度量完成人脸的识别。在一个有50个注册对象和20个未知者的数据库上进行在线识别实验,获得了97.8%的识别率。实验结果表明,相比其他几种视频人脸识别算法,该算法取得了更好的识别效果。     

基于拉普拉斯脸和隐马尔可夫的视频人脸识别

提出了一种基于拉普拉斯脸和隐马尔可夫模型的视频人脸识别方法。在训练过程中，采用拉普拉斯脸方法将每一视频序列中的人脸图像映射到拉普拉斯空间，将降维后的特征作为观测值，通过隐马尔可夫模型得到每一训练视频的统计特性和时间动态特性。在识别过程中，用每一个训练视频的隐马尔可夫模型来分析测试视频的时间动态特性，计算出每一训练模型产生该序列的概率，概率最大值所对应的模型就是待识别序列所属的类别。实验结果表明，该方法能够很好地进行视频人脸识别。     

基于改进脉冲耦合神经网络的动态人脸识别

动态人脸识别在实时监控和人员追踪等领域具有广泛应用前景,是目前人脸识别技术的研究热点之一.针对传统人脸识别技术在动态人脸识别应用中识别率不高的问题,提出一种基于背景差分法的改进脉冲耦合神经网络的动态人脸识别方法.利用脉冲耦合神经网络时空总和特性,将脉冲耦合神经网络神经元与人脸图像像素对应,使对不同人脸图像像素产生不同点火序列,通过对图像像素点火序列分析,可以进行不同人脸的区分.对500组动态人脸图像的随机抽取实验表明,改进脉冲神经网络对实际场景中的动态人脸识别性较好,可以较好地对不同人物进行区分,具有稳定鲁棒性.     

相似遮挡区域碎片重构的鲁棒人脸识别算法

基于压缩感知技术,提出了一种面向遮挡的人脸识别算法。首先,将图像分成各个局部小块,并构建相似遮挡区域;然后,重构图像碎片,从而检测遮挡区域;最后,利用非遮挡区域获取遮挡截面,投票机制完成人脸识别。实验结果显示,其算法在AR和LFW人脸库上的最高识别率分别可高达99.8%和83.8%,优于其他几种遮挡人脸识别算法,此外,该算法对不同遮挡级别的人脸具有较好的鲁棒性。     

正则化最近点优化图像集匹配的三维人脸识别

针对传统的三维人脸识别算法受光照、表情、姿态及遮掩等变化而影响识别性能的问题,提出了一种基于正则化最近点优化图像集匹配算法。将图库图像集和探针图像集建模成正则化仿射包,利用迭代器自动确定两个图像集间的正则化最近点;利用最近子空间分类器最小化正则化最近点;根据正则化最近点之间的欧氏距离及结构计算RNP集之间的距离,利用最近邻分类器完成人脸的识别。在Honda/UCSD、BU4DFE两大视频人脸数据库上的实验验证了该算法的有效性及可靠性,实验结果表明,相比其他几种较为先进的三维人脸识别算法,该算法取得了更好的识别效果,同时,大大减少了训练及测试总完成时间。     

基于改进局部方向模式特征的人脸识别算法

为了提高人脸识别率和效率,提出一种改进局部方向模式特征的人脸识别算法。首先将人脸图像分割成若干不重叠的子块,采用改进局部方向模式算法提取每个子块特征,然后对所有子块的特征进行连接,构成人脸图像的特征向量,最后采用最小二乘支持向机对人脸图像进行识别。在多个人脸库上进行仿真实验,结果表明,该算法获得了比传统算法更高的人脸识别率,而且加快了运行时间,较好地满足人脸识别实时性要求。     

基于散度差的彩色人脸图像统计正交分析方法

由于彩色人脸图像比灰度人脸图像包含了更多的信息,彩色人脸图像识别方法越来越受到学者的重视。而对于研究最多的RGB彩色空间,通常R（红）、G（绿）、B（蓝）三分量间存在很大的相关性。为了最大程度的去除各个分量之间的相关性从而提高识别效果,有学者提出了基于统计正交投影变换（SOA）的彩色人脸图像识别方法。然而,该方法在特征提取的过程中不可避免的存在奇异性问题。为了解决这个问题,本文提出了一种基于散度差的彩色人脸图像统计正交分析方法ScatterDifference based Color Face Image Statistically Orthogonal Analysis Approach （SDFSOA）。此外,我们对所涉及的参数进行了合理的设置。实验表明所提方法能取得更好的识别效果。     

HOG和多流形判别分析相融合的人脸识别

为了提高人脸的识别率,提出一种方向梯度直方图和多流形判别分析相融合的人脸识别算法。将一幅图像划分为多个子块图像块,并采用方向梯度直方图算法对每一个小块进行处理;采用多流形判别分析提取特征,并采用最小二乘支持向量机建立分类器对人脸进行分类和识别;在Yale和AR人脸库进行仿真实验。实验结果表明,相对于传统人脸别算法,该算法不仅提高了人脸识别率和识别速度,并且对光照和姿态变化具有较强的鲁棒性。     

基于二进小波变换和仿生模式识别的人脸识别

针对人脸图像易受光线和表情影响的特点,提出了一种基于二进小波变换和仿生模式识别的人脸识别方法。应用样条二进小波对人脸图像进行处理,对得到的细节子图进行融合。在FFT和PCA处理与降维后,用仿生模式识别进行学习和识别。实验结果表明,该方法比传统方法具有更高的识别率。     

基于局部Gabor自适应三值模式的人脸识别

提出一种融合Gabor特征和局部三值模式（LTP）的人脸识别方法,并在算法中对局部三值模式（LTP）进行改进,提出能够自适应阈值的LATP算子。对归一化后的人脸图像进行多尺度、多方向的Gabor滤波提取其对应的幅值特征,在每个幅值图像上进行LATP运算,抽取局部邻域关系模式,这些模式的区域直方图再经过信息熵加权并串联得到最终的人脸描述,识别过程使用[χ2]距离对特征直方图进行相似度匹配。在ORL和Yale人脸数据库上实验,结果表明提出的算法对人脸表情和光照变化具有更好的适应性,对噪声干扰具有更强的鲁棒性。     

DCT结合特征选择的红外人脸识别

为了从生物特征和统计角度来提高识别的性能,提出了一种基于血流图的离散余弦变换（discrete cosine transform,DCT）与特征选择相结合的人脸识别方法。该方法首先利用血流模型把红外温谱图转换成血流图,得到更具丰富频率的特征。其次,采用DCT变换可以有效地消除血流图的相关性。最后,在DCT域特征提取阶段,为了提高特征提取的有效性,特征选择和子空间学习基于一致的可分性目标：特征选择引入基于可分性的DCT系数选择算法以抽取鉴别能力强的DCT系数,对抽取的DCT系数采用基于可分性的线性鉴别分析（linear discriminant analysis,LDA）方法。实验结果表明,该红外人脸识别方法可以快速有效地提取血流图中适合分类的特征,识别率优于传统DCT＋LDA方法。     

基于BEMD和分形维数的人脸识别方法

提出一种新的人脸图像特征提取方法,即利用二维经验模态分解方法（BEMD）结合分形维数（Fractal dimension）进行特征量提取,将提取得到的特征量用于人脸识别。该方法将图像通过BEMD算法分解为不同的二维固有模态分量（BIMF）,然后将得到的BIMF图像进行分块得到BIMF子区域,对每一个BIMF子区域进行分形盒维数估计,采用BP神经网络作为分类器。实验选用ORL人脸数据库,实验结果表明,用该算法进行特征量提取的人脸识别方法具有理想的识别效果并提高识别系统性能。     

基于DTW算法的肌电信号手势识别方法

为了提高肌电信号手势识别算法的准确度,增强实时性,提出了一种基于动态时间规整（DTW）算法的手势识别方法,该方法利用肌电信号（EMG）对个体间的手势进行识别。首先,采用滑动平均能量的方法对原始的EMG信号进行数据分割,探测有效动作;其次,对于分割的数据段使用平均绝对值（MAV）来提取信号特征;最后,用DTW算法将8维的EMG信号融合并计算测试样本和模版的相似度,其中采用了DTW算法寻找规整路径的方法进行了模板制作,实现了个体间的手势识别。实验结果表明,使用DTW算法对肌电信号进行手势识别,其动作识别的准确率达到96.09%,该方法计算速度快,实时性强。     

融合LSH和LoG特征的人脸识别

为了解决人脸识别率受光照变化影响较大的问题,提出一种局部敏感直方图（LSH）和高斯-拉普拉斯（LoG）特征相结合的人脸识别方法。首先,提取人脸图像中的LSH光照不变特征以及LoG边缘细节特征,然后通过计算各特征的标准差确定自适应融合权重,将其进行特征级融合来弥补单一使用LSH特征带来的细节损失,并以此构建更为有效的人脸特征样本集,最后使用稀疏表示算法对样本进行分类识别。在PIE和AR人脸库上的实验表明,所提方法能很好地处理光照问题,而且在训练样本较少的情况下,依然能获得较高的识别率。     

基于环形对称Gabor变换和2DPCA的人脸识别算法

与传统Gabor小波变换相比,环形对称Gabor变换（CSGT）具有信息冗余度低和严格的旋转不变性的优点。提出了一种基于环形对称Gabor变换与2DPCA的人脸识别新算法,首先将所有人脸图像都变换到环形对称Gabor变换域,然后按照两种融合方案将不同尺度的特征融合到一起,最后采用2DPCA方法进行特征提取和分类。在ORL人脸数据库上进行仿真实验并与传统的2DPCA、GT+2DPCA等方法做了对比,实验结果表明提出的算法不但取得了更好的识别效果,而且提高了识别速度。