Gabor特征融合的嵌入式人脸识别系统的研究

在嵌入式人脸识别系统中,由于多尺度Gabor抽取特征的维数和数据量过大,不适合在ARM板上实现,提出了多尺度Gabor特征加权融合的方法,很好地解决了图像维数和数据量过大的难点。加权融合过程包括多尺度Gabor特征的提取、特征权值的计算和加权融合过程。同时使用了类Haar特征提取人脸、2DPCA对人脸图像进行降维。基于EELiod 270嵌入式开发平台实现了一个嵌入式系统,结合典型图片库和实际图片进行了人脸识别测试,实践结果表明,系统在保证一定的识别率的同时,大幅度降低了运行时间,实时识别效果良好。     

2维双树复小波不确定度加权融合的人脸识别

在人脸识别中,传统小波、Gabor小波不能很好地表征人脸特征。提出2维双树复小波多频带不确定度加权融合的人脸识别算法,使用了人脸2维双树复小波多频带特征,计算多频带不确定度及其权值并结合多频带特征进行加权融合,能很好得到人脸的特征。该加权融合算法首先计算人脸2维双树复小波多个频带特征图,然后计算多个频带滤波不确定度权值,最后进行加权融合。同时使用了2维主成分分析(2DPCA)方法对特征向量进行子空间投影,应用欧氏距离作为相似测度实现分类识别。使用英国剑桥Olivetti实验室(ORL)图像库进行了测试,实验结果表明,提出的方法相对于使用2DPCA、Wavelet和Gabor小波的特征提取方法,取得了更好的识别效果。     

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。     

双树复小波多频带类内类间不确定度融合的人脸识别

为了更好地获取人脸的纹理特征和解决人脸多频带的权值问题,提出了双树复小波多频带类内类间不确定度特征融合的人脸识别算法。首先使用了人脸双树复小波多频带特征构建人脸的纹理特征,引入了双树复小波多频带类内类间的不确定度计算多频带特征权值,同时采用了二维主成份分析方法对人脸多频带特征进行重构线性子空间,人脸子空间加权融合得到的最终特征能够保证投影后样本在新的空间中有最小的类内距离和最大的类间距离。使用ORL人脸图像库进行了实验与分析,结果表明所提出的方法比经典的二维主成份分析、传统小波、Gabor小波和双树复小波方法取得了更好的识别效果。     

一种基于特征融合降维的表情识别算法*

为了降低人脸表情识别过程中特征分类的计算量,采用了一种基于特征融合降维的表情识别算法。该算法首先对表情图像进行预处理,再利用Gabor小波多尺度多方向的特性对图像进行滤波,针对同一尺度下8个不同方向的几幅特征图像,对其中特征值最大的图像编码作为新特征图像的像素值,此时特征图像的维数降为原来的1／8。最后利用统计直方图对融合后的特征图像进行分块特征统计,将统计信息作为最终的特征信息进行分类。实验结果表明,该方法在保证人脸表情识别率的前提下减少了特征图像的计算量,提高了系统效率。     

基于Gabor小波和流形的人脸识别研究

本文研究基于Gabor小波变换和流形学习的人脸识别方法,首先引入Gabor小波对人脸图像提取不同方向、不同尺度的多个Gabor幅值特征（Gabor magnitude feature）,然后使用能够提取子流形的NPE算法对GMF特征进行维数约简,最后使用线性判别分析进一步提取鉴别性特征。此算法利用了Gabor特征对人脸图像的优异表征能力、流形方法和传统的判别方法。在标准人脸库上的实验结果表明,与其他降维方法相比,新算法能够获得较好的识别效果。     

基于Gabor滤波器的快速人脸识别算法

针对传统人脸识别方法中所提取特征维数高、计算量大等缺点,提出一种新的正面人脸识别算法。新算法融合了半边人脸识别方法、Gabor滤波器、基于互信息判据的Gabor特征筛选来进行人脸识别。新算法将人脸图像分为左右两个部分,计算并比较人脸图像左右半边脸的熵,选取熵值较大的半边人脸图像进行Gabor特征提取。利用二值分类器判别单个Gabor特征的分类能力,选取分类能力较强的特征（最具判决力的特征）。再利用互信息判据对Gabor特征进行第二次筛选,以减小特征之间的冗余度。最后利用最近邻判别器来进行人脸识别。实验结果表明,新算法的识别率优于传统半边脸识别方法,识别速度也优于传统的利用Gabor滤波器进行特征提取的方法。     

基于Gabor-RSC的人脸识别算法

为了提高人脸识别的准确率,提出一种基于Gabor特征和鲁棒稀疏表征相融合的人脸识别算法(Gabor-RSC)。首先采用Gabor滤波器提取人脸图像的多尺度和多方向特征,并采用主成分分析降低特征维数,然后采用鲁棒稀疏编码算法对人脸进行识别,最后采用Yale和ORL人脸库进行仿真测试。结果表明,Gabor-RSC算法提高了人脸的识别正确率,鲁棒性更高。     

基于Gabor小波和监督等距映射的人脸识别

提出了一种基于Gabor小波变换和监督等距映射(supervised isometric feature mapping,S-ISOMAP)的人脸识别方法.针对流形学习算法不能消除图像特征向量中高阶相关信息的缺点,引入Gabor对归一化的人脸图像进行多方向、多分辨率滤波,并提取其对应不同方向、不同尺度的多个Gabor幅值特征(Gabor magnitude feature,GMF),然后使用具有提取鉴别子流形的S-ISOMAP算法对GMF特征进行维数约简,最后使用最近邻分类器进行分类.该方法综合运用了Gabor特征对人脸图像的优异的表征能力、S-ISOMAP的非线性维数约简能力,使得该方法对光照和表情变化等具有良好的鲁棒性.在YaleB和PIE人脸库上的实验表明了该方法的有效性.     

基于Gabor多方向特征融合与分块直方图的人脸表情识别方法

针对传统的Gabor特征表征全局特征能力弱以及特征数据存在冗余性的缺点, 提出一种新颖的采用Gabor多方向特征融合与分块直方图统计相结合的方法来提取表情特征. 为了提取局部方向信息并降低特征维数, 首先采用Gabor滤波器提取人脸表情图像的多尺度和多方向特征, 然后按照两个融合规则将相同尺度不同方向的特征融合到一起. 为了能够有效地表征图像全局特征, 将融合图像进一步划分为若干矩形不重叠且大小相等的子块, 分别计算每个子块区域内融合特征的直方图分布, 将其联合起来实现图像表征. 实验结果表明, 这种方法无论在计算量上还是识别性能上都比传统的Gabor滤波器组更具有优势. 该方法的创新处在于提出了两个Gabor多方向特征融合规则, 应用在JAFFE表情库上最高平均识别率达到98.24%, 表明其适用于人脸表情图像的分析.     

改进Gabor加权分析方法在人脸识别中的应用

为提高Gabor对人脸结构特征和内容信息的保留能力,解决人脸识别中对表情等抗噪性差的缺点,提出一种基于改进Gabor加权分析的人脸识别算法。该方法通过对归一化的人脸进行多尺度Gabor分析,并依据相同滤波窗口参数进行归类合并,最后对该信号进行加权比对得到识别结果。实验证明,该方法很好地兼顾人脸结构特征和内容信息,具有良好的抗噪性和识别率。     

基于能量的自适应局部Gabor特征提取的人脸识别

为了解决传统Gabor滤波器组在人脸识别过程中特征提取时间长、计算量大的问题,从不同方向、不同尺度以及全局角度按照能量大小构建了3种不同的局部Gabor滤波器组用来提取人脸特征。首先,分析数据库中部分图像Gabor变换后的图像能量,从不同角度选出能量较大的图像构建对应的局部Gabor滤波器组; 其次,根据所选滤波器组提取局部Gabor特征; 然后,采用线性判别分析(LDA)法进一步提取Fisher特征; 最后,利用最近邻法识别人脸图像。基于ORL人脸库和YALE人脸库的实验结果表明提出的人脸识别方法降低了人脸图像的特征维数,缩短了特征提取的时间,有效地提高了人脸识别率。     

利用Gabor特征与SVM分类器在嵌入式系统上实现人脸识别算法

随着信息处理技术的发展,人脸识别技术在嵌入式平台上的应用越来越广泛。本文描述了如何基于OpenCV视觉库在嵌入式平台利用Gabor特征和SVM分类器实现人脸识别系统,并讨论如何在嵌入式平台上优化算法。     

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。     

基于彩色Gabor特征的人脸识别技术

提出了一种利用所提取的彩色Gabor特征来提高人脸识别系统性能的方法。首先利用四元数表示彩色信息,考虑到Gabor滤波器具有空间局部性和方向选择性的特点,将其扩展到四元数空间。然后通过人脸图像特征点与Gabor滤波器的卷积来提取特征,这样就将传统的灰度Gabor特征拓展为彩色Gabor特征。最后对于所提取的特征利用PCA降维后送入支持向量机中分类。实验采用彩色FERET人脸库并利用ROC曲线进行交叉检验,结果说明通过提取和利用这种彩色纹理信息能显著提高人脸识别系统性能。     

融合Gabor小波和贝叶斯的人脸识别算法

由于Gabor小波和贝叶斯方法都可以通过不同的机制来减少类内差异,提出了融合Gabor和贝叶斯的人脸识别方法。该方法首先通过人脸图像特征点与Gabor滤波器的卷积来提取特征,借鉴“作差法”形成“类内差”和“类间差”空间,并用2DPCA对差异空间进行降维,最后用贝叶斯方法进行分类。通过在AR和FERET人脸库上的实验表明,与传统的方法相比较,该方法降低了运算量,提高了识别率,对具有表情及光照变化的人脸具有较高的识别率。     

基于二维Gabor小波特征的三维人脸识别算法

分析三维人脸识别技术,提出一种基于Gabor小波特征的三维人脸识别算法。该算法采用二维Gabor小波特征精确且稳定地描述人脸特征,重建三维人脸模型并对其进行模板匹配,对匹配后的三维人脸模型进行线性判别分析。对基于ORL和UMIST两个人脸数据库的实验结果表明,该算法性能优良。