基于特征运动的表情人脸识别

人脸像的面部表情识别一直是人脸识别的一个难点，为了提高表情人脸识别的鲁棒性，提出了一种基于特征运动的人脸识别方法，该方法首先利用块匹配的方法来确定表情人脸和无表情人脸之间的运动向量，然后利用主成分分析方法（PCA）从这些运动向量中，产生低维子空间，称之为特征运动空间，测试时，先将测试人脸与无表情人脸之间的运动向量投影到特征运动空间，再根据这个运动向量在特征运动空间里的残差进行人脸识别，同时还介绍了基于特征运动的个人模型方法和公共模型方法，实验结果证明，该新算法在表情人脸的识别上，优于特征脸方法，有非常高的识别率。     

基于PCA的特征选择算法

在人脸识别的某些应用中,最好能够找到原始特征的关键子集,减少不必要的特征计算和资源耗费,而不是得到所有原始特征的映射.主成分分析法(Principal Components Analysis,PCA)是目前比较常用的人脸识别算法,PCA将人脸图像映射到能很好地表征训练图像集的特征脸空间中,但是基于PCA的人脸识别的缺陷在于原始空间所有的特征都映射到了低维特征窄间中,是基于最佳描述性特征子集.提出了一种新的基于PCA的特征选择方法,将特征选择与特征抽取相结合,对特征脸空间再进行特征选择,选择人脸原始特征集中最关键的特征,并将其应用在基于PCA的人脸识别中.     

基于模糊神经网络的人脸识别方法研究

人脸识别是模式识别研究领域的重要课题，具有广阔的应用前景。本文提出了基于模糊神经网络的人脸识别方法。首先用最优鉴别分析方法提取人脸的最优鉴别矢量集，构成特征空间，然后在特征空间中设计模糊神经网络分类器。在ORL人脸图象库上的实验结果表明了该方法的有效性。     

基于距离限定优化的人脸识别

针对现有人脸识别方法对人脸角度、表情、姿态等因素较为敏感且准确率低的问题,提出了一种基于距离限定优化算法的人脸识别模型。该模型对人脸识别方法的改进有两点：a)利用LBP算子提取人脸图像纹理谱特征图,然后与原始人脸图像的R、G、B通道进行融合,将融合后的图像矩阵作为神经网络的输入,丰富了人脸的纹理特征;b)对误差函数进行改进,使用阈值和边界值约束特征向量的距离,对模型构建新的优化目标,使得相同对象的人脸图像在特征空间中具有较小的欧氏距离,不同对象的人脸图像在特征空间中具有较大的欧氏距离。通过在非限制场景下的LFW人脸库上进行实验,表明该模型准确率分别达到99.15%,能有效地提高人脸识别准确率,具有很好的鲁棒性。     

基于Gabor小波和属性约简的人脸识别

人脸识别方法易受光照、姿态和表情变化的影响,针对这一问题,提出了一种基于Gabor小波和粗糙集属性约简的人脸识别方法。该方法先对人脸图像进行Gabor小波变换,将小波变换的系数作为人脸图像的特征向量;然后结合信息论中信息熵与互信息的概念定义了粗糙集里的一种新的属性重要度,并以此属性重要度为启发式信息进行约简数据集,从而对所得的人脸图像特征进行降维,并采用支持向量机进行分类。实验结果表明,该算法降低了支持向量机分类器的复杂度,有较好的识别性能。     

面向人脸识别的矩阵摄动法快速特征重建

视频人脸识别是当今生物识别领域的研究热点。介绍一种新的面向人脸识别的特征重建算法。该算法在开放性视频实时监控系统中,能够快速有效地处理新图像数据库的特征重建问题。算法基于人脸识别的2DPCA方法,利用矩阵摄动和Rayleigh商理论,通过已知数据快速估算出具有很高精度的特征子空间;通过仿真实验,该算法在保证精度的情况下,能够节省大量训练时间,效果较好。     

基于NMF图像重构的人脸识别

由传统的人脸识别方法产生的人脸特征子空间通常是由人脸库中所有训练样本产生的一个通用子空间,该空间更多地包含了所有人脸样本的共性特征,而忽略了个性特征。该文提出一种基于NMF图像重构的方法,以单个人的训练样本集获取其人脸特征子空间,将识别图像向每一个特征子空间中进行映射及重构,并以重构图像的误差作为判据实现人脸识别。在ORL标准人脸库进行的计算机仿真证实了该方法的有效性。     

人脸识别中基于核的子空间鉴别分析

尽管基于Fisher准则的线性鉴别分析被公认为特征抽取的有效方法之一，并被成功地用于人脸识别，但是由于光照变化、人脸表情和姿势变化，实际上的人脸图像分布是十分复杂的，因此，抽取非线性鉴别特征显得十分必要。为了能利用非线性鉴别特征进行人脸识别，提出了一种基于核的子空间鉴别分析方法。该方法首先利用核函数技术将原始样本隐式地映射到高维（甚至无穷维）特征空间；然后在高维特征空间里，利用再生核理论来建立基于广义Fisher准则的两个等价模型；最后利用正交补空间方法求得最优鉴别矢量来进行人脸识别。在ORL和NUST603两个人脸数据库上，对该方法进行了鉴别性能实验，得到了识别率分别为94％和99．58％的实验结果，这表明该方法与核组合方法的识别结果相当，且明显优于KPCA和Kernel fisherfaces方法的识别结果。     

基于PCA余像空间的ICA混合特征人脸识别方法

为改善传统的基于特征脸的人脸识别方法在识别光照变化较大的人脸时效果不尽理想的缺陷,提出一种基于“PCA余像空间”的ICA混合特征人脸识别方法。不同于2阶PCA人脸识别方法,用独立元分析法代替主元分析法,对“PCA余像特征脸集”进行独立元特征抽取得到人脸图像基于PCA余像空间的独立元特征,并综合人脸图像的原始独立元特征得到混合特征作为最终识别的特征。实验表明,基于PCA余像空间的ICA混合特征人脸识别方法,在识别光照、表情等外界因素变化较大的人脸图像时,要优于传统的基于特征脸的识别方法、基于ICA的识别方法以及基于2阶PCA的人脸识别方法,并具有较强的适用性。     

基于LNMF分解的人脸识别

人脸识别在模式识别领域的发展和应用方面都有着重要意义,目前是一个非常活跃的研究方向。在基于子空间方法的人脸识别中,提出用局部NMF方法提取人脸子空间特征,该方法能够提取图像的局部特征信息,有利于提高人脸识别率。文章将Bagging思想用于神经网络,进一步提高神经网络的分类准确率和泛化能力。     

类矩阵神经核特征融合的人脸识别方法

针对人脸识别过程中所提取特征向量的信息不完整性与整体图像信息数据量较大的问题,提出一种类矩阵神经核特征融合的人脸识别方法。该方法为深度神经网络的首层升维操作,首先将人脸数据作为特征向量的集合,利用随机矩阵列采样构成随机特征矩阵;其次设计深度神经核将随机特征矩阵映射为高维空间中的新特征向量;最后利用快速收缩算法求解匹配过程中的不定线性代数方程组,使收敛速度达到二阶收敛。该方法既克服了直接使用人脸图像数据空间复杂度较大的问题,又增加了特征的非线性结构,提高了特征向量的表达能力。实验结果表明,该方法识别率高、稳定性强、鲁棒性好,适合处理大型数据。     

基于核正交半监督鉴别分析的人脸识别算法

针对人脸识别中的非线性特征提取和有标记样本不足问题,提出了在核空间具有正交性半监督鉴别矢量的计算方法。算法利用核函数将人脸数据映射到高维非线性空间,在该空间采用边界Fisher判别分析（Marginal Fisher Analysis,MFA）算法将少量有类别标签样本进行降维,同时采用无监督鉴别投影（Unsupervised Discriminant Projection,UDP）对大量无标签样本进行学习,以半监督的方法构造算法的目标函数,在特征值求解时以正交方式找出最优投影向量,进行人脸识别。通过实验,在ORL和YALE人脸数据库上验证了该算法的有效性。     

基于模糊隶属函数的主元分析人脸识别算法

将一个人脸图象矩阵视为一矢量,先通过主元分析的方法构造优化的“人脸空间”,并在此基础上引入模糊数学中的矢量隶属函数、隶属度等概念,提出和设计了一种新的基于模糊隶属函数的主元分析人脸特征抽取和识别算法。实验结果表明,这种识别算法既可行又具有良好的识别能力。     

人脸识别技术的研究

对人脸识别的几个关键技术进行了深入研究，提出了一种快速的基于眼睛像素特征的人脸检测方法：一种有效的基于SVD分解的特征提取方法和一种基于特征差别的SVM人脸识别方法．改进的基于SVD分解的特征提取方法能在一定程度上削弱光照和表情的影响，从而更好地抽取人脸的差别特征．基于特征差别的SVM方法将人脸识别这一典型的多分类问题构造成适合SVM处理的二分类问题，克服了传统SVM方法在解决多分类问题上的缺陷．实验表明该人脸检测方法有较高的正确检测率，提出的特征提取方法能有效地减弱光照和表情对人脸特征的负面影响，使得识别率有较大提高，基于特征差别的SVM方法有更好的概括能力和更高的正确识别率．     

基于CSVD-NMF的人脸识别算法

基于SVD的人脸识别算法具有共同的缺点,即不同人脸图像对应的奇异值向量所在的基空间不一致,从而造成识别率低下。该文分析2种改进的类估计基空间奇异值分解算法（CSVD）,通过对比实验选择出其中一种具有优势的CSVD算法。并在特征提取环节,提出CSVD算法与非负矩阵因子算法特征数据相融合的人脸识别算法。在ORL数据库上的实验结果表明,该结合方法有效地提高了识别率和训练速度。     

Pattern recognition using feature feedback: Application to face recognition

In this paper, we propose a new pattern recognition method using feature feedback and present its application to face recognition. Conventional pattern recognition methods extract the features employed for classification using PCA, LDA and so on. On the other hand, in the proposed method, the extracted features are analyzed in the original space using feature feedback. Using reverse mapping from the extracted features to the original space, we can identify the important part of the original data that affects the classification. In this way, we can modify the data to obtain a higher classification rate, make it more compact or abbreviate the required sensors. To verify the applicability of the proposed method, we apply it to face recognition using the Yale Face Database. Each face image is divided into two parts, the important part and unimportant part, using feature feedback, and the classification performed using the feature mask obtained from feature feedback. Also, we combine face recognition with image compression. The experimental results show that the proposed method works well.     

基于加权对称图像的二维FDA人脸识别算法

提出一种融合加权对称图像的二维FDA人脸识别算法。将人脸图像分解为奇偶对称脸,并利用加权因子将奇偶对称脸重构新的人脸样本,通过二维FDA算法求解新样本图像的最优特征子空间进行人脸分类。有效融合二维FDA算法的优点,并利用人脸对称性的特征,同时进一步分析加权因子对人脸识别效果的影响,通过选取最优加权因子最大地提高识别率。在人脸图像库ORL中进行的实验结果表明,该算法有效并能获得较高的识别率。     

适用于小样本问题的具有类内保持的正交特征提取算法

在人脸识别中, 具有正交性的特征提取算法是一类有效的特征提取算法, 但受到小样本问题的制约. 本文在正交判别保局投影的基础上, 提出了一种适用于小样本问题的具有类内保持的正交特征提取算法. 算法根据同类样本之间的空间结构信息, 重新定义了类内散度矩阵与类间散度矩阵, 进而给出了一个新的目标函数. 然而新的目标函数对于人脸识别问题, 同样存在着小样本问题. 为此本文将原始数据空间降到一个低维的子空间, 从而避免了总体散度矩阵奇异, 并在理论上证明了在该子空间中求解判别矢量集, 等价于在原空间中求解判别矢量集. 人脸库上的实验结果表明本文算法的有效性.