动态人脸识别系统的设计与实现

介绍了动态人脸图像的识别问题,包括模块结构设计、系统结构设计和系统的实现等方面.首先,设计了图像采集模块,通过摄像头在VC++环境下实现动态图像的采集、捕捉、存储等功能.其次,对人脸检测与识别的实现过程和算法进行了详细的阐述.设计出的动态人脸识别系统时间复杂度比较低,占用较少的系统空间资源,实验结果具有很高的准确率.     

基于SIFT的区域复制窜改检测算法*

提出了一种区域复制窜改检测算法,用于检测同幅图像中经几何变换的区域复制窜改问题.先利用SIFT算法提取出图像中SIFT关键点后,再用欧式距离找出所有匹配的关键点,最后根据同一幅自然图像不存在互相匹配的特征点这一特性,判定图像是否被窜改以及定位出被窜改的区域.实验结果表明,算法不仅可以检测出伪造图像中经平移变换的窜改区域,还可以检测出经旋转、缩放以及两者组合的几何变换.与其他的区域复制窜改算法相比,算法对伪造图像的检测有了较大的改进.     

自动人脸跟踪方法研究

针对实时视频监控领域中传统的Camshift算法不能自动跟踪人脸和容易受到肤色相近遮挡等问题,首先采用Adaboost算法实现了人脸的自动检测,同时对于跟踪丢失等情形,通过贪心预测和卡尔曼预测对跟踪偏差进行实时改进,并比较两种算法的优缺点。实验表明前者对跟踪的准确性有较大提高,后者具有较好的实时性,在相近肤色遮挡时仍能实现正确跟踪,并对侧脸也有较好的效果,算法具有较好的鲁棒性。     

基于关键点的时间序列模式表示

时间序列包含的数据量大、维数高、数据更新快,很难直接在原始时间序列上进行数据挖掘.借鉴时间序列线性分段的基本思想,提出了一种基于关键点的分段线性表示法,用关键点组成的直线段近似描述时间序列.将关键点作为时间序列的分割点,反映时间序列的主要特征,降低时间序列的维数,使整体误差达到最小.     

基于均值平移的自动人脸检测与跟踪算法

针对彩色图像序列的人脸跟踪问题,提出了一种基于均值平移的自动人脸检测与跟踪算法.对每帧图像采用基于肤色和支持向量机的算法检测人脸,可以减少计算量.对于检测到的人脸,判断是否含有新增人脸,有则将新的人脸加入跟踪序列,否则继续跟踪原有人脸序列.然后采用均值平移算法对人脸序列进行跟踪,其计算量小,跟踪稳定可靠,从而实现自动的人脸检测与跟踪.实验结果表明,该算法可以很好地进行人脸的自动检测跟踪.     

像素聚类改进二进制描述子鲁棒性

目标：本文通过挖掘图像局部区域特征信息,提出了一种鲁棒性更高的二进制描述子。针对BRIEF关于旋转和视角变化鲁棒性差的问题,本文通过图像补丁分层处理、增加关键点图像补丁个数来捕获更多的局部特征信息,对BRIEF描述子改进。方法：首先,根据灰度序列对补丁内所有像素点分类,像素的一个聚类形成了一个亚补丁,然后在每个亚图像补丁上进行类似BRIEF的随机测试。其次,由于原图像补丁大小、尺度大小影响补丁的像素点成分,从而影响像素聚类的效果,所以在原图像关键点周围分割出多个不同大小的图像补丁,或是将原图像补丁根据尺度金字塔确定几个尺度大小不同的补丁,然后再对图像补丁进行分层、测试。所构建的描述子不仅包含了补丁像素的灰度比较信息,而且包含了灰度排序信息和像素群聚信息,提高了描述子的鲁棒性。结果：通过性能对比实验,发现所提的描述子的性能提高了,而且好于对比的浮点描述子。结论：所以挖掘图像补丁的特征信息能提高二进制描述子的鲁棒性。     

基于肤色和器官定位的实时人脸检测

基于肤色和器官的人脸检测是视觉监控领域中广泛应用的经典方法,但是辨别每个肤色像素和提取候选区域非常耗时且对噪声敏感,很多时候不能满足实时人脸检测的需要。通过引入肤色单元的概念,提高了该方法的快速性和鲁棒性,最终将其应用于实时视频序列中。首先,采用单元化的方法进行肤色分割,提取出人的肤色部分;接着,根据人脸长宽比例的范围,确定出候选人脸;然后,再对候选人脸区域分别进行眼睛和嘴巴的定位;对眼睛和嘴巴定位之后,我们可以利用眼睛和嘴巴呈倒三角关系的几何特征反过来进行人脸的精确定位。实验结果表明,该方法的识别率较高,并能满足实时视频人脸检测的快速性要求。     

基于流形学习的正交稀疏保留投影

稀疏保留投影通过保留样本之间的全局稀疏重构关系来进行特征提取,获得了良好的分类效果。但是,稀疏保留投影得到的投影变换通常不是正交的,而且在实际应用中,正交性一直被认为有利于提高鉴别能力。另外,根据流形学习理论,局部流形结构比全局欧式结构更重要。因此,文中在稀疏保留投影中引入了流形结构保留和正交投影,提出了整体正交流形稀疏保留投影（HOMSPP）和迭代正交流形稀疏保留投影（IOMSPP）两种实现算法来实现人脸和掌纹图像的特征提取。     

基于流形学习的整体正交稀疏保留鉴别分析

稀疏保留投影是一种有效的特征提取方法,但是其主要关注样本间的全局稀疏重构关系,并且得到的投影变换通常不是正交的。在实际应用中,图像数据往往处于高维空间中的一种低维流形中,正交性一直被认为有利于提高鉴别能力。文中以有监督学习的方式在稀疏保留投影中引入了流形结构保留,并使得投影空间正交,从而提出了一种新的特征提取方法,即基于流形学习的整体正交稀疏保留鉴别分析（MLHOSDA）。在人脸和掌纹图像数据库的实验结果表明此方法具有较好的识别效果。     

生物特征识别学科发展报告

从手机解锁、小区门禁到餐厅吃饭、超市收银,再到高铁进站、机场安检以及医院看病,人脸、虹膜和指纹等生物特征已成为人们进入万物互联世界的数字身份证。生物特征识别赋予机器自动探测、捕获、处理、分析和识别数字化生理或行为信号的高级智能,是一个典型而又复杂的模式识别问题,一直处于人工智能技术发展前沿,在新一代人工智能规划、“互联网+”行动计划等国家战略中具有重要地位。由于生物特征识别涉及公众利益攸关的隐私、道德和法律等问题,近期也引起了广泛的社会关注。本文系统综述了生物特征识别学科发展现状、新兴方向、存在问题和可行思路,深入梳理了人脸、虹膜、指纹、掌纹、静脉、声纹、步态、行人重识别以及多模态融合识别的研究进展,以人脸为例重点介绍了生物特征识别领域近些年受到关注的新方向——对抗攻击和防御、深度伪造和反伪造,最后剖析总结了生物特征识别领域存在的3大挑战问题——“感知盲区”、“决策误区”和“安全红区”。本文认为必须变革和创新生物特征的传感、认知和安全机制,才有可能取得复杂场景生物识别学术研究和技术应用的根本性突破,破除现有生物识别技术的弊端,朝着“可感”、“可知”和“可信”的新一代生物特征识别总体目标发展。