小规模数据多角度人脸表情人工智能识别仿真

已有人脸表情智能识别方法存在图像遗漏、识别速度慢、以及表情易混淆的问题，导致识别正确率低，且不适用于多人脸识别。为解决上述问题，提出小规模数据多角度人脸表情人工智能识别方法。结合去噪自编码器、稀疏自编码器及普通自编码器组成具有5层网络结构的堆栈式混合自编码器。在网络结构中训练数据样本，并对样本完成微调、权重初始化和更新。再结合粒子群优化分类器识别表情，将粒子最优值带入人脸表情识别目标函数，获得判定表情的决策矩阵，完成人脸表情人工智能识别。仿真结果表明，所提方法识别多人表情识别时无遗漏，且识别速度快、精度高、人脸表情不易混淆。     

基于改进几何特征的三维人脸识别方法

研究人脸识别问题,当人脸的表情发生很大变化时,提取的三维几何特征会发生较大变化,造成识别准确度很低,影响识别效果.为解决上述问题,提出了一种改进几何特征的三维人脸识别方法.通过求出人脸几何特征差异的关联程度,计算哪种三维几何特征变化与识别结果是无关的,哪种与识别结果足关联的,解决了人脸表情变化时的准确三维识别问题进行仿真.结果表明,改进方法实现识别高效,可使得三维人脸识别的准确度大大的提高,为设计提供了支持.     

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。     

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。     

基于自编码器和稀疏表示的单样本人脸识别

单样本人脸识别因其在现实生活中的广泛应用而成为人脸识别领域的热门话题。单张训练样本条件下训练样本的缺少和复杂的类内人脸表情、光照、遮挡变化给单样本人脸识别研究带来困难。传统的基于稀疏表示的人脸识别方法需要大量的训练样本构成过完备的字典,因而在单样本条件下识别效果明显下滑。针对这一问题,提出一种基于有监督自编码器的带变化人脸样本生成方法,在保留身份信息的同时自动生成带变化的人脸图像用于单样本条件下的字典扩充,一定程度上缓解了单样本条件下的欠采样问题,弥补了训练集和测试集间的人脸变化信息差异,使得传统的稀疏表示方法能够适用于单样本人脸识别问题。在公共数据库上的实验结果不仅证明了该方法的有效性,而且对测试集中不同的人脸变化也展现出了较强的鲁棒性。     

基于因素分解模型的两步人脸识别

为了减轻人脸识别中表情以及姿态等因素变化对识别结果的影响,Xu提出了利用原始样本和对称样本的两步人脸识别算法。但当人脸图像受外在因素干扰产生较大变化时,该方法的识别结果并不理想。因此提出了一种基于因素分解模型的两步人脸识别算法。新算法在特征提取过程中利用因素分解模型将“身份因素”和“表情因素”从人脸图像中分离出来,加以控制。然后提取测试集图像中的新身份和新表情,并将其与训练集中的旧身份或旧表情相互作用,合成新的人脸图像。同时为了保证分类精度,在识别阶段针对原始样本和合成样本分别采用两步人脸识别的方法,充分利用了分数层次融合的优势,进一步提高了算法的识别效果。     

结合曲面局部纹理特征的3维人脸识别

目的 人脸2维图像反映出来的纹理并非是3维人脸曲面真实的纹理,并且受光照和妆容的影响很大,因此探索3维局部纹理特征对于人脸识别任务有着重要的意义。为此详细分析了一种新颖的3维局部纹理特征mesh-LBP对于人脸纹理的描述能力。方法 首先,在特征提取和识别任务之前,进行一系列的预处理：人脸分割、离群点移除和孔洞填补;接着,在预处理后的人脸曲面上,提取原始mesh-LBP特征,以及基于阈值化策略的3种改进特征：mesh-tLBP、mesh-MBP和mesh-LTP;然后,对于上述提取的4种特征,采用不同的统计方法,包括整体直方图、局部分块直方图和整体编码图像,用做人脸纹理的特征描述。最后,针对CASIA3D数据集中不同表情和姿态变化的人脸,采用余弦相似度进行人脸的识别任务。结果 通过对比人脸曲面和普通物体曲面的纹理特征,发现人脸纹理完全不同于普通纹理,不规则并且难以描述;通过对比mesh-LBP两种变体,发现mesh-LBP（α₁）适用于姿态变化,而mesh-LBP（α₂）适用于表情变化;通过对比原始mesh-LBP及其3种改进,发现mesh-tLBP对于人脸不同表情变化下的识别准确率最高有0.5%的提升;通过对比3种不同的统计方法,发现采用整体编码图像进行统计的特征尽管弱于局部分块直方图,但相比整体直方图,识别率在不同表情变化下最高有46.8%的提升。结论 mesh-LBP特征是一种优良的3维局部纹理特征,未来将会在3维医学处理、3维地形起伏检测以及3维人脸识别中得到更多的应用。     

基于Markov网络和多信息融合的民航人脸识别

针对民航人脸识别系统中人脸图像的锐化识别问题，提出了一种人脸锐化照片综合识别方法。对于不同尺度下的不同合成结果，采用双尺度Markov网络的级联锐化合成方法进行图像合成，并提出了基于结构信息和特征信息的人脸识别数据融合方法。结合人脸识别认知理论，将结构信息和特征信息结合起来完成识别。实验结果表明，该方法在合成和识别过程中均优于其他方法。     

基于小波包的新LDB人脸识别方法

研究人脸特征优化识别问题,图像信息中存在不同噪声和不同人脸特征.通过特征提取识别,获得不同人脸特征.针对传统人脸识别方法的识别率受光照、旋转等约束条件影响大的缺点,为了提高识别率,提出了一种根据小波包变换和改进的LDB(Local Discriminant Basis)方法相结合的人脸识别方法.算法首先利用小波包对人脸图像进行分解,再采用改进的LDB方法获取最佳分类特征,最后利用Euclidean距离函数进行分类识别.在人脸库Feret进行实验.结果表明,新算法减少了计算复杂度,提高了识别率,为人脸识别提供了依据.     

基于人脸图像的质量评价模型及应用

提出一种人脸图像评价模型。利用该模型评估人脸图像光照、姿态、表情、污损等噪声系数,进而选择噪声系数较低的图像用于人脸识别,提高人脸识别率。选择在CAS-PEAL人脸数据库作为实验对象,根据人脸图像质量评价模型选择噪声系数较低的人脸图像构成第一数据库。实验结果表明,根据提出的模型评价噪声系数并选择噪声系数低的图像用于识别,人脸识别性能得到改善。     

基于曲面等高线特征的不同姿态三维人脸深度图识别

三维人脸识别因能克服二维人脸识别易受光照,姿态和表情等因素影响的缺点,从而日益受到关注和重视.文中针对三维人脸实时成像系统所获得的不同姿态下的三维人脸深度图,提出一种人脸识别方法(FDAC).首先利用微分几何相关理论来指导三维深度人脸深度图的校正,再根据曲面等高线来描述人脸的面部特征并使用傅里叶描绘子实现特征提取,最后利用提取的等高线特征进行人脸分类识别.实验结果表明,FDAC方法对于不同姿态下的三维人脸图像有较好的识别率,并且在时间开销方面优于常规的特征脸识别方法.     

证件照片的一种混合人脸识别方法

在仔细分析证件照片中人脸特点的基础上，提出了一种把人脸的几何特征矢量匹配和人脸的分块加权匹配相结合的思想。该方法针对一般人脸识别方法不能有效消除人脸表情影响的特点，首先对人脸进行快速准确的眼睛定位、图像控正以及标准化处理，然后一方面抽取能够避免人脸表情影响的几何特征向量，另一方面对标准人脸进行分块加权匹配，最后进行综合识别。对JAFFE人脸库的试验结果表明，该方法识别准确率高，能够有效地消除人脸表情在识别中的影响，结果令人满意。     

对表情鲁棒的面部轮廓线3维人脸识别

目的表情变化是3维人脸识别面临的主要问题。为克服表情影响,提出了一种基于面部轮廓线对表情鲁棒的3维人脸识别方法。方法首先,对人脸进行预处理,包括人脸区域切割、平滑处理和姿态归一化,将所有的人脸置于姿态坐标系下;然后,从3维人脸模型的半刚性区域提取人脸多条垂直方向的轮廓线来表征人脸面部曲面;最后,利用弹性曲线匹配算法计算不同3维人脸模型间对应的轮廓线在预形状空间(preshape space)中的测地距离,将其作为相似性度量,并且对所有轮廓线的相似度向量加权融合,得到总相似度用于分类。结果在FRGC v2.0数据库上进行识别实验,获得97.1%的Rank-1识别率。结论基于面部轮廓线的3维人脸识别方法,通过从人脸的半刚性区域提取多条面部轮廓线来表征人脸,在一定程度上削弱了表情的影响,同时还提高了人脸匹配速度。实验结果表明,该方法具有较强的识别性能,并且对表情变化具有较好的鲁棒性。     

基于SVD的人脸对称性的两步人脸识别算法

为了缓解人脸图像容易受光照、表情和姿态变化对人脸识别的影响, Yong提出了利用了人脸的对称性产生新的样本来表示人脸特征的方法.这种方法可以反映出人脸样本由于表情、姿态等外在因素引起的变化,一定程度上提高识别效果.但是当样本受外在因素影响产生较大变化时, Yong的方法的识别结果并不理想.而奇异值分解对光照等外在条件引起的灰度变化不敏感,可以缓解人脸对称性在人脸识别中的不足.因此作者在Yong提出的人脸对称性方法的基础上,分别采用SVD和图像镜像的方式构造一幅对称图像则可以缓解其方法中的不足.在ORL、FERET和UMIST三个人脸数据库上进行了重构和识别的实验,并证明了改进算法在人脸重构和识别方面具有明显的优势.     

基于小波变换的加权特征脸识别算法*

针对人脸识别中难以克服的表情影响,提出了一种基于小波变换的加权特征脸识别方法.本方法先对人脸图像进行小波分解,有效地将原图像降维,然后让各个子图像并行进行特征脸识别,最后通过加权排序得到识别结果.通过在Striling人脸库中进行实验,表明利用本方法进行人脸识别大大提高了识别率同时减少了计算量.     

小样本条件下基于随机森林和Haar特征的多姿态人脸识别

针对小样本环境下存在人脸姿态、表情变化等干扰时的人脸识别问题,提出利用基于Haar特征的随机森林分类器完成对注册样本和待识别人脸图像的关键点自适应定位,再以SURF(Speed-Up Robust Features)特征的欧氏距离决策得出初匹配和再匹配关键点,完成人脸识别,解决在小样本环境下识别多姿态人脸图像的问题。实验结果证明,该方法在表情、姿态变化等干扰情况下能有效提高小样本人脸识别的识别率。     

一种混合特征的人脸识别算法仿真研究

研究人脸识别优化问题,人脸图像受光照、人脸表情和位置变化等因素影响,由于图像具有复杂的多尺度特征,传统人脸识别算法只能提提取局部或全局特征,不能准确描述人脸图像,导致人脸识别率低。为了提高人脸识别率,提出一种小波分解和LBP算子相结合的人脸识别算法(WTLBP)。WTLBP首先利用小波变换对人脸图像进行分解,将人脸图像分解成大尺度和小尺度图像,然后采用LBP算子提取人脸图像的多尺度特征,最后采用概率统计法对人脸进行匹配识别。对ORL人脸库进行仿真,结果表明,WTLBP能够提取到人脸图像更加丰富的局部和全局信息,对光照、人脸表情和位置变化具有较高的鲁棒性,提高了人脸识别率。     

有限元法在人脸三维建模及表情动画中的应用研究

将机械工程中的有限元方法用于人脸的三维建模,利用人脸上提取的99个特征点和一些辅助点,用光滑的样条曲线模拟人脸表情肌分布位置连结成线,由线生成三角面片和四角面片组合的有限元建立的人脸几何模型.给该模型定义合适的单元类型、实常数等参数,定义能与人脸皮肤等效的材料属性,并在眼睛、嘴等动作敏感位置加一定量载荷求解,模拟人脸表情动作.从求解的应力图中可以看出,该几何模型变形均与人脸表情动作时皮肤弹性变形一致.该方法可以快速、准确的进行三维人脸参数化建模,可方便提取特征点进行人脸识别.这种建模方法为人脸三维建模提供了一种新的思路和可靠的理论依据,同时降低了后期人脸识别的难度.     

基于YCbCr肤色模型和SNOW分类器的人脸检测

人脸检测是人脸识别的首要步骤,在人脸识别领域有重要的应用价值。基于YCbCr彩色空间,提出一种RGB彩色图像的人脸检测方法。该方法利用YCbCr肤色模型进行肤色分割,得到类肤色区域作为侯选人脸区域;结合split up Sparse Network OfWinnows（SNOW）分类器准确定位人脸的位置应用matlab编程技术对多组图像进行实验,结果表明,该方法适用于复杂条件下的人脸检测,并且不受人脸表情的限制,对于多人脸检测同样适用。     

一类等距不变量及其在三维表情人脸识别中的应用

提出一种适用于三维人脸的等距不变量构造方法.从等距变换的定义和性质出发,选取曲面在等距变换下的最小不变几何基元构造不变核;按照到鼻尖测地距离的不同将三维人脸表面划分成多层次区域;在多层次区域上对不变核进行积分,得到等距不变量,并将其用于表情变化的三维人脸识别.实验结果表明,该方法综合考虑了多种曲面内在几何特征,抗噪性强,较Laplace-Beltrami算子等有较高的识别精度.