基于局部二元模式的面部表情识别研究

提出了一种基于局部二元模式（Local Binary Pattern,LBP）与支持向量机（SVM）相结合的面部表情识别方法。使用LBP算子对图像进行处理,对图像的模式进行统计形成面部表情特征;使用线性判别分析对表情特征进行降维处理;采用支持向量机对面部表情进行分类。用Matlab实现了上述方法,并在日本女性人脸表情（JAFFE）数据库上测试,取得了70.95%的识别率。     

基于信息融合的面部表情识别

文章提出用支持向量机融合四种基于不同特征表示的面部表情识别方法进行面部表情识别,即几何表示、PCA人脸表示、ICA人脸表示和FLD人脸表示。在用FLD和ICA提取表情特征前先进行PCA,把训练样本的人脸图像向量投影到一个较低维的空间,以达到降维和去除相关性的目的。然后对每一种表情特征表示都用最小距离分类器进行初步分类,最后用支持向量机融合这些分类结果来进行面部表情的最终识别,实验证明本文提出的方案是有效的。     

基于卷积神经网络的矿工面部表情识别方法

针对传统的矿工面部表情识别方法识别率较低、算法复杂等问题,以卷积神经网络为基础,结合支持向量机算法中的非线性映射函数,提出了基于卷积神经网络的矿工面部表情识别方法。卷积神经网络采用权值共享的策略,运用固定权值直接构造卷积层,并依照匹配生长规则确定网络层次结构。将经过预处理的矿工面部表情图像作为卷积神经网络的测试集和训练集,使用支持向量机对表征矿工面部表情特征的神经元进行分类,从而实现对矿工面部表情的分类识别。实验结果表明,该方法对矿工面部表情的识别率达到90.71%,能够满足实际应用需要。     

基于主元分析法与支持向量机的人脸表情识别算法

人脸表情识别技术涉及情感计算、图像处理、机器视觉模式识别、生物特征识别等研究领域,是一个极富挑战性的交叉课题。该文介绍一种基于主元分析法(PCA)进行表情图像数据降维,利用支持向量机(SVM)进行分类的人脸表情识别技术。     

基于SVM的面部表情分析

以面部表情视频序列为研究对象,基于一种统计学习方法-支持向量机对面部表情进行识别及强度度量。采用一种改进的特征点跟踪方法来提取面部特征形变。通过非线性降维方法-等容特征映射自动产生表情强度范围,从高维特征点轨迹中抽取一维的表情强度。最后,使用SVM建立表情模型和强度模型,进行表情的分类,并对高兴表情进行强度等级的归类。实验证明了该表情分析方法的有效性。     

基于混淆交叉支撑向量机树的自动面部表情分类方法

面部表情自动分类是情感信息处理研究中的重要内容,为了提高表情识别的准确率以及鲁棒性,提出了一种基于混淆交叉支撑向量机树的面部表情自动分类方法。该方法依据伪Zernike矩特征,以混淆交叉支撑向量机树对矩特征进行学习,实现面部表情的自动分类。混淆交叉支撑向量机树的结构使模型能够根据教师信号将面部表情识别问题分解,在不同的层次上以相对较低的复杂度解决子问题;在训练阶段,对当前中间节点划分的两个子样本集进行混淆交叉,增强了模型在面部表情识别上的整体泛化性能以及鲁棒性。实验对Cohn-Kanade面部表情数据库中的6类基本表情进行自动分类,准确率达到96.31%;与同样基于该数据库的识别方法相比,该方法在识别正确率和鲁棒性上具有较大的优势。     

基于SVM信息融合的图像识别与并行实现

提出用支持向量机（SVM）融合三种基于不同特征表示的表情识别方法进行表情识别,即PCA表情表示、SVM表情表示和FLD表情表示。在用SVM进行特征提取时,提出一种高效的方案选择投影轴。在提取各种特征表示后,对每一种表情特征用1阶最近邻分类器进行初步识别,最后用支持向量机融合这些分类结果进行表情的最终识别。并且针对目前还没有硬件实现情况,提出用TI公司的达芬奇系列的DSP芯片构建并行系统来实现SVM融合算法方案,讨论并优化DSP实现算法的过程,通过实验的结果表明,提出的方案是有效的。     

基于LBP和SVM的疼痛表情识别

对面部疼痛表情估计是疼痛评估中一条有效的途径,文中融合局部二元模式(LBP)分块加权和多尺度分区的特征提取方法用于面部疼痛表情识别.首先对预处理的图像在分块提取直方图后进行加权,然后采用多尺度分区直方图统计特征提取方法,串接不同尺寸分区块的直方图并级联分块加权的直方图为整个图像的特征向量,最后用主成分分析(PCA)的方法对特征向量进行降维后,输入支持向量机(SVM)进行分类识别,通过在自建的疼痛表情图像数据库进行实验,表明与传统的特征提取和融合前的特征提取方法相比,该方法能大大提高对疼痛表情的识别率,为目前对疼痛表情的识别与研究提供了一条有效的途径.     

疲劳驾驶面部表情识别算法

针对疲劳驾驶的六种表情 ,提出几何规范化结合 Gabor滤波提取表情特征 ,使用支持向量机对疲劳驾驶的面部表情分类识别的系统。首先对视频图像预处理进行几何规范化 ,利用二维 Gabor核函数构造最优滤波器 48个,获取 48个面部表情特征点 ,最后利用支持向量机进行面部表情分类识别。实验结果表明径向基函数的 SVM性能最好。     

基于多级SVM分类的语音情感识别算法

为了提高语音情感识别系统的识别准确率,本文在传统支持向量机(SVM)方法的基础之上,提出了一种基于PCA的多级SVM情感分类算法。首先将容易区分的情感分开,针对混淆度大且不能再利用多级分类策略直接进行区分的情感,采用主成分分析法(PCA)进行特征降维,然后逐级地判断出输入语音所属的情感类型。与传统基于SVM分类算法的语音情感识别相比,本文提出的方法可将7种情感的平均识别率提高5.05%,并且特征维度可降低58.3%,从而证明了本文所提出的方法的正确性与有效性。     

基于生物启发特征和SVM的人脸表情识别

将C1特征应用于静态图像人脸表情识别,提出了一种新的基于生物启发特征和SVM的表情识别算法。提取人脸图像的C1特征,利用PCA+LDA方法对特征进行降维,用SVM进行分类。在JAFFE和Extended Cohn-Kanade（CK+）人脸表情数据库上的实验结果表明,该算法具有较高的识别率,是一种有效的人脸表情识别方法。     

基于ICA与HMM的表情识别

独立分量分析(independent component analysis,ICA)是一种盲源分离的有效方法,为了进一步有效提取表情图像中隐藏的信息和提高表情识别率,可将它应用于人脸表情识别。由于脸部表情为人类情感、认知过程的研究提供了极为重要的测量依据,因此表情特征的提取和特征序列所代表的表情状态是表情识别过程中的重要步骤。为了更好地进行表情和情感的分类,提出了一种ICA结合隐马尔可夫模型(HMM)识别表情的情感分类系统,该系统首先利用ICA算法进行表情特征提取,为了加快特征提取的速度,这里采用了FastICA算法;然后通过7个训练好的HMM进行表情识别。实验结果显示,该系统使人脸表情识别的整体效果有了提高,取得了令人满意的效果,可以用来识别人脸表情。     

基于二维主分量分析的面部表情识别

提出了一种直接基于图像矩阵的二维主分量分析(2DPCA)和多分类器联合的面部表情识别方法。首先利用2DPCA进行特征提取,然后用基于模糊积分的多分类器联合的方法对七种表情(生气、厌恶、恐惧、高兴、中性、悲伤、惊讶)进行识别。在JAFFE人脸表情静态图像库上进行实验,与传统主分量分析(PCA)相比,采用2DPCA进行特征提取,不仅识别率比较高,而且运算速度也有很大的提高。     

基于拓扑知觉理论的人脸表情识别方法

在传统的计算机视觉领域中,底层任务被认为是自主的、自底向上的过程,造成较低的图像识别率。为此,提出一种基于拓扑知觉理论的人脸表情识别方法。该方法把人脸具有拓扑不变性的性质用于人脸拓扑轮廓的提取,将提取的特征与主成分分析相结合,作为人脸大范围特征信息,将大范围优先原理应用于人脸表情的识别算法中,设计RBF+Adaboost多层分类器。实验结果表明,该方法可以提高人脸表情的识别率。     

基于差空间的双向2DPCA和SVM人脸识别算法

为降低SVM人脸识别算法对样本进行训练和识别的时间,提出了一种改进的基于差空间的双向2DPCA(Bidircctional two dimensions PCA)和SVM相结合的人脸识别算法。该方法充分考虑了表情和光照对人脸图像的影响,不但利用小波变换对人脸图像进行预处理,而且成功地把类内平均引入到双向2DPCA的计算中,并结合了SVM在分类识别方面的优势,有效节省了算法所需的时间。在Yale人脸库上的实验表明,它不但可以提高识别率,而且所用时间明显减少。     

基于NSCT和M-PCNN的人脸特征提取

为提高人脸识别对人脸姿态、位置、表情变化的鲁棒性,提出一种基于非下采样Contourlet变换(NSCT)与改进脉冲耦合神经网络(M-PCNN)的人脸特征提取方法。利用NSCT对输入图像进行多尺度分解和多方向稀疏分解,以捕获图像中的高维奇异信息,使用M-PCNN模型提取各子带的信息熵,将其作为人脸特征,利用支持向量机(SVM)实现分类与识别。仿真结果表明,该方法鲁棒性较强,在识别和分类中表现出较好的性能。     

Feature representation for facial expression recognition based on FACS and LBP

In expression recognition, feature representation is critical for successful recognition since it contains distinctive information of expressions. In this paper, a new approach for representing facial expression features is proposed with its objective to describe features in an effective and efficient way in order to improve the recognition performance. The method combines the facial action coding system(FACS) and "uniform" local binary patterns(LBP) to represent facial expression features from coarse to fine. The facial feature regions are extracted by active shape models(ASM) based on FACS to obtain the gray-level texture. Then, LBP is used to represent expression features for enhancing the discriminant. A facial expression recognition system is developed based on this feature extraction method by using K nearest neighborhood(K-NN) classifier to recognize facial expressions. Finally, experiments are carried out to evaluate this feature extraction method. The significance of removing the unrelated facial regions and enhancing the discrimination ability of expression features in the recognition process is indicated by the results, in addition to its convenience.     

基于DWT-DCT-SVM的人脸表情识别

提出了一种基于二维离散小波一离散余弦变换-支持向量机（DWT-DCT-SVM）面部表情识别算法。该算法先利用DWT在不明显损失图像信息的基础上对表情图像进行变换，变换后的图像数据量大大减少。再利用DCT提取代表原图像绝大部分能量的数据作为表情特征矢量，最后利用SVM来识别。实验表明：本算法提取的500个数据长度的表情矢量在一定条件下能较准确地识别出通用的6种表情，但是泛化性能较差。