基于CBP-TOP特征的人脸表情识别*

针对人脸表情时空域特征信息的有效提取,本文提出了一种CBP-TOP（Centralized Binary Patterns From Three Orthogonal Panels）特征和SVM分类器相结合的人脸表情识别新方法。该方法首先将原始图像序列进行图像预处理,包括人脸检测、图像截取和图像尺度归一化,然后用CBP-TOP算子对图像序列进行分块提取特征,最后采用SVM分类器进行表情识别。实验结果表明,该方法能更有效提取图像序列的运动特征和动态纹理信息,提高了表情识别的准确率。和VLBP特征相比, CBP-TOP特征在表情识别中具有更高的识别率和更快的识别速度。     

局部遮挡条件下的人脸表情识别

针对局部遮挡条件下的人脸表情识别,提出一种新的基于Gabor滤波和灰度共生矩阵的表情识别算法。首先设计一种分块提取Gabor特征统计量的方法,生成一个低维Gabor特征向量;然后,考虑到分块的Gabor特征缺失了像素之间的关联性,将反映像素间位置分布特性的灰度共生矩阵引入到表情识别领域,以此来弥补Gabor特征分块处理产生的不足;最后,将提取的低维Gabor特征向量和灰度共生矩阵纹理特征进行线性叠加,高斯归一化后生成一组用于特征表达的低维特征向量。在日本女性人脸表情库和荷兰内梅亨大学人脸数据库上的实验证明该算法对人脸不同区域、不同程度遮挡的表情识别具有鲁棒性强、特征向量维数低、分类耗时短、识别速率高的特点。     

基于子区域加权的不同年龄段人脸表情识别

人脸图像中不同子区域对表情识别的贡献度不同,而且同一子区域对不同年龄段人(如中老年、青年、儿童)的表情识别贡献度也不同。因此,若采用单一固定的子区域加权模式进行人脸表情识别,无法达到最佳识别率。为了提高识别率,提出一种可变加权值的表情识别方法。对中老年人、青年人和儿童分别建立表情数据库,分割出纯人脸区域、眼睛区域和嘴巴区域。对这些区域提取特征后将其进行加权融合,通过设置不同的权值研究其对不同年龄段人脸表情识别的影响。实验结果表明,采用可变加权值比采用固定加权值方法的识别率明显更高。对中老年人的表情识别率提高了8.6%,对青年人的表情识别率提高了4.8%,对儿童的表情识别率提高了1.4%。     

信息熵加权的HOG特征提取算法研究

针对人脸图像中不同部位所含的信息熵不同,对识别的影响程度不同等因素,提出了一种信息熵加权的HOG特征提取方法。该算法将待识别的人脸图像进行分块,对分块后的图像进行HOG特征提取,计算每块图像所含的信息熵作为权重系数加到各个分块中形成新的HOG特征,通过PCA算法对特征进行降维,得到信息熵加权的HOG特征。通过在ORL和YALE实验结果表明,该算法相较于其他传统识别方法具有更高的识别精度和准确度,并且对于人脸在光照、姿态表情等干扰因素下均具有良好的有效性和鲁棒性。     

分层人脸模型及其真实感风格表情合成

针对真实感表情合成中的难点——人类表情的种类多样性和个体特性,提出一种分层人脸模型.该模型将人脸图像分为基础层、运动层和细节层3层,基础层采用主动外观模型来表示表情运动带来的全局性变化,对于运动层提出一种基于隐马尔可夫模型的运动纹理分块组合机制来实现风格化运动纹理,细节层通过几何变形来恢复人脸个体特征.实验结果表明,文中提出的运动纹理分块组合策略有效地避免了样本表情种类不足的问题,能够组合出样本以外的风格表情.此外,该模型简单有效,能同时合成出表情种类的多样性和个体特性.     

关键点匹配三维人脸识别方法*

提出了一种新颖的三维人脸识别算法,其基本思路是,把代表人脸的三维点云沿X、Y或Z轴旋转,反复多次把3D人脸关键点投影到2.5D图像上,然后提取2.5D图像的关键点并进行标记,而用这些比原来小得多的关键点代替原来的面扫描。面对未知的待测人脸首先通过执行相同的多视角特征点提取技术提取关键点,然后应用一个新的加权特征点匹配算法进行识别。通过用GavabDB三维面部识别数据集进行试验评估,这个方法对中性表情人脸可获得高达94％的识别精度,对人脸表情辨识（如微笑）的准确率也超过了88％。实验结果表明,此方法在识别精     

面向非特定表情的加权和稀疏分类方法

针对在非特定人脸表情识别中,表情纹理特征的利用率不高问题,提出了一种改进的加权局部二值模式（LBP）和稀疏表示相结合的人脸表情识别方法。为了有效利用面部器官的局部纹理信息,采用改进的加权LBP算子提取人脸局部纹理特征,然后用获取的特征值组成训练样本,最后根据稀疏表示理论进行表情分类。在 JAFFE和CK人脸库上的实验结果表明,该方法对非特定人脸表情的识别效果有了明显提高。     

基于Candide-3模型的姿态表情人脸识别研究

针对姿态表情严重影响人脸识别准确率的问题,基于Candide-3模型的简化,提出了形状表情关键点拟合的人脸几何结构重建和基于三角网格模型的纹理映射的方法,该方法确定关键特征点,根据人脸的几何结构信息确定姿态角,提取Candide-3模型形状表情对应点,调整模型参数,进行几何结构重建;对几何结构中每个三角网格模型进行纹理影射,得到逼真的特定人脸模型.实验结果表明,该方法提高了人脸重建速度,达到减弱姿态表情对人脸识别影响的目的.     

利用双线性分析的三维人脸表情模拟技术

具有真实感的三维人脸表情合成是计算机应用领域的一个热点问题.提出一种基于双线性分析的三维人脸表情生成方法.在对人脸数据进行分区域统计分析的基础上,建立了表情与身份相独立的双线性统计模型.设计了该模型的肌肉驱动方法,通过肌肉参数来驱动相应表情统计参数变化来生成丰富表情.对于输入的特定二维或三维人脸,利用形变模型(Morphable Model), 可自动实现其模型匹配.实验结果表明,该方法能够模拟各种具有较高真实感的人脸表情.     

基于微分算子的三维人脸表情识别

基于拉普拉斯微分算子提出了一种用于三维人脸样本的表情识别方法。首先使用曲面变形的方法对三维人脸样本进行样本配准处理。然后基于拉普拉斯微分算子计算三维人脸的表情特征,并根据训练样本的特征向量集构建一个关于三维人脸表情的字典。最后使用稀疏表示方法对三维人脸表情进行识别分析。实验结果表明,该方法能够有效地提高三维人脸表情识别的准确率。     

Face recognition under arbitrary illumination using illuminated exemplars

Recently, the importance of face recognition has been increasingly emphasized since popular CCD cameras are distributed to various applications. However, facial images are dramatically changed by lighting variations, so that facial appearance changes caused serious performance degradation in face recognition. Many researchers have tried to overcome these illumination problems using diverse approaches, which have required a multiple registered images per person or the prior knowledge of lighting conditions. In this paper, we propose a new method for face recognition under arbitrary lighting conditions, given only a single registered image and training data under unknown illuminations. Our proposed method is based on the illuminated exemplars which are synthesized from photometric stereo images of training data. The linear combination of illuminated exemplars can represent the new face and the weighted coefficients of those illuminated exemplars are used as identity signature. We make experiments for verifying our approach and compare it with two traditional approaches. As a result, higher recognition rates are reported in these experiments using the illumination subset of Max-Planck Institute face database and Korean face database.     

基于部分遮挡人脸识别算法的研究

研究人脸识别问题。针对当人脸采集的图像出现面部关键区域遮挡时,传统算法往往需要依靠面部主要关键特征进行识别,遮挡人脸的大部分特征消失,造成的误识别、漏识别问题。为解决上述问题,提出了基于遮挡人脸图片的识别方法。方法首先对遮挡人脸图像进行小波变换,然后建立特征粗糙集,根据特征加权融合算法将细节特征向量进行有效联系,进而根据联系性进行识别。实验结果表明,方法的能够对遮挡的人脸图像进行有效的识别,提高了身份识别的安全性和准确度。     

基于积分投影的人脸图像的特征提取

人脸识别是模式识别领域内的重要课题,有着十分广泛的应用前景,人脸特征的自动提取是人脸自动识别过程中重要的一步。该文采用基于人脸几何特征的方法,首先通过边缘检测和阈值技术对人脸图像进行预处理;然后分别采用水平和垂直积分投影的方法确定人脸轮廓,最后利用人脸特征的先验知识,提取出特征点。实验结果表明该人脸特征提取系统能有效地提取头部轮廓和人脸的主要特征点,实现简单,效率高,特别适合于标准证件类型的黑白照的识别。     

双向压缩二维特征抽取人脸识别新方法

提出了二维主成分分析(2DPCA)与二维线性鉴别分析(2DLDA)相结合的双向压缩投影的子空间人脸识别方法.该方法在进行一次2DPCA运算后,对特征矩阵进行转置,再进行2DLDA运算,与(2D)~2PCA与(2D)~2LDA相比,充分利用了2DPCA和2DLDA的优点,既包含了样本的类别信息,又消除了图像矩阵行和列的相关性,有效地提取了行和列的识别信息,识别特征维数也大幅度减少.在ORL和PERET人脸库上的实验表明,在不影响识别速度的情况下,其识别率优于现有二维特征提取方法.     

基于特征脸的人脸识别系统的研究

人脸识别技术是通过分析人脸图像,并从人脸图像中提取有效的识别信息,用来辨认身份的一门技术.文章阐述了基于特征脸的人脸识别的基本算法,并对该方法进行改进,最后对其进行了仿真.该方法主要通过求出人脸图象与数据库中的特征脸空间距离来进行人脸的识别和分类,做到了快速准确地识别人脸.     

基于特征脸的人脸识别系统的研究

人脸识别技术是通过分析人脸图像,并从人脸图像中提取有效的识别信息,用来辨认身份的一门技术。文章阐述了基于特征脸的人脸识别的基本算法,并对该方法进行改进,最后对其进行了仿真。该方法主要通过求出人脸图象与数据库中的特征脸空间距离来进行人脸的识别和分类,做到了快速准确地识别人脸。     

基于小波变换的人脸检测系统的实现

本文以Gabor小波变换理论为基础,采用模板匹配法定位人脸图像的眼睛,弹性匹配法对其余特征点进行搜索,最后利用弹性图簇的数据结构求得特征点的精确位置,提出了一种更优的人脸检测方法。通过MATLAB软件仿真结果表明,该方法能有效提高人脸的识别率。     

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。     

集成多分类器的人脸识别

提出一种用组合多分类器融合局部信息进行人脸识别的方法。人脸识别过程中图像样本间的相似度可建模为“类内差”和“类阅差”两种模式类,用这种思想在图像小波分解域的局部区域上构造弱分类器集,然后通过Boosting训练生成强分类器,最终的人脸匹配由多个弱分类器输出的加权和给出决策。实验结果表明,系统具有较高的识别率,对表情和光照变化具有很好的鲁棒性,而且对新个体有较好的扩展能力。     

Spatially eigen-weighted Hausdorff distances for human face recognition

Hausdorff distance is an efficient measure of the similarity of two point sets. In this paper, we propose a new spatially weighted Hausdorff distance measure for human face recognition. The weighting function used in the Hausdorff distance measure is based on an eigenface, which has a large value at locations of importance facial features and can reflect the face structure more effectively. Two modified Hausdorff distances, namely, “spatially eigen-weighted Hausdorff distance” (SEWHD) and “spatially eigen-weighted ‘doubly’ Hausdorff distance” (SEW2HD) are proposed, which incorporate the information about the location of important facial features such as eyes, mouth, and face contour so that distances at those regions will be emphasized. Experimental results based on a combination of the ORL, MIT, and Yale face databases show that SEW2HD can achieve recognition rates of 83%, 90% and 92% for the first one, the first three and the first five likely matched faces, respectively, while the corresponding recognition rates of SEWHD are 80%, 83% and 88%, respectively.