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《北京邮电大学》 2010年
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基于尺度不变特征的人脸识别

杜赓  
【摘要】: 人脸识别作为生物特征识别的一个分支,是国际上一个非常活跃的研究领域。人脸识别面临着许多的问题,比如在人脸图像的定位、人脸图像的归一化、人脸图像的特征提取、人脸图像的识别等。更有一些难点问题,如复杂光照及姿态下的人脸识别问题。而进行这些研究都要基于合适的特征才能进行,因此,本文致力于寻找已有特征如何在人脸识别中获得更好应用的途径以及发现新的可用于人脸识别的特征。主要贡献如下: 1.可变光照下的人脸识别是一个难点问题,要在可变光照下进行有效的识别,归一化图像是十分必要的,而这其中眼睛定位是核心问题。本文提出了一种利用EigenFeature和Gabor特征模板组来进行人眼定位的方法。采用了分步定位的思想,先定位一些候选的双眼位置,然后对候选位置进行筛选匹配,最终定位瞳孔的位置。在不同定位阶段我们使用了不同的特征以发挥特征自身的优势来协同完成复杂光照下的人眼定位这一问题。 2.Gabor特征是在人脸识别中十分有效的识别特征,其多分辨率的特性使得对图像特征的表达能力很强,然而由于过高的特征维数,使得这一优秀的特征在应用中受到了一定的限制。本文提出了一种Gabor幅值点特征选择的方法,在Gabor特征提取的时候就对其进行筛选,从而大大降低了特征的维数,使得Gabor特征的运算和应用更加方便,并且这一选择算法很好的保持了Gabor特征的分类性能。实验显示了它优于同类算法的性能。 3.本文将SURF(Speed-Up Robust Features)特征引入到人脸识别当中,SURF特征是由Herbert Bay提出的一种尺度旋转不变特征。同经典的SIFT特征相比,SURF的运算速度明显快于SIFT,而其性能也同SIFT相当。由于SURF特征是由点的局部特征构成,那么如何利用这些点的特征来进行人脸图像的识别是本文所研究的问题。我们提出了利用点匹配结果以及与结果相关的辅助信息设计相似度评价函数来进行人脸识别的方法,成功将这一特征引入到人脸识别问题应用中,获得了与SIFT特征基本相同的识别率和明显更快的特征提取和匹配速度。 4.论文对于人脸识别中的一大难点,即多姿态条件下的人脸识别问题进行了研究。提出了一种基于两个姿态样本建立的模型来实现多姿态下人脸识别的方法。该方法将SIFT这一在深度旋转上有一定不变性的特征,通过特征池的概念转化成为相关特征向量来进行人脸的分类识别,从而避免了多姿态人脸识别中常要面对的姿态估计问题;同时为了解决少量样本建模产生的问题,利用人脸在旋转时特征变化的共性规律,提出了个体分类器和整体分类器相互补充的分类方法。实验表明,使用同一数据源(采集条件相同)图像进行训练和测试时,对于多姿态人脸的识别,算法取得了相当不错的表现;当使用不同数据源(采集条件相差较大)图像进行训练和测试时,性能有所下降,但仍显示了一定的潜力。
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 陆文佳;基于PCA-SIFT算法的人脸识别技术的研究[D];武汉理工大学;2011年
2 陈明;Finsler几何学习算法研究[D];苏州大学;2012年
3 陈健斌;图像特征提取及其相似度的研究和实现[D];西安电子科技大学;2012年
4 郭晓光;基于SimHash的相似人脸检索算法研究[D];华中科技大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩强;;基于广义Hough变换的手写文档整词定位[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年05期
2 杨绪兵,韩自存;ε不敏感的核Adaline算法及其在图像去噪中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
3 陶秀凤,唐诗忠,周鸣争;基于支持向量机的软测量模型及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
4 许高程;张文君;王卫红;;支持向量机技术在遥感影像滑坡体提取中的应用[J];安徽农业科学;2009年06期
5 郭立萍;唐家奎;米素娟;张成雯;赵理君;;基于支持向量机遥感图像融合分类方法研究进展[J];安徽农业科学;2010年17期
6 程刚;郑小华;阳锋;徐祖舰;;三维全景视觉技术在农业机器人中的应用[J];安徽农业科学;2010年34期
7 冯学军;;最小二乘支持向量机的研究与应用[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年01期
8 何海燕;施培蓓;;基于改进AdaBoost算法的行人检测方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年03期
9 吴慧兰;刘国栋;刘炳国;胡涛;浦昭邦;;ICF实验靶定位技术研究[J];半导体光电;2008年05期
10 邹心遥;姚若河;;基于LSSVM的威布尔分布形状参数估计(英文)[J];半导体技术;2008年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;An effective procedure exploiting unlabeled data to build monitoring system[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
2 刘善磊;张亮;;基于相位相关和SURF算法的关键帧实时匹配研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 隋树林;孙立宏;姚文龙;袁健;;融合改进UKF/SIFT信息的自主光学导航方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 ;A Novel Kernel PCA Support Vector Machine Algorithm with Feature Transition Function[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 汪力;叶桦;夏良正;;利用特征点定位嘴巴[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 ;Loop-closing By Using SIFT Features for Mobile Robots[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 ;Fault Pattern Recognition of Rolling Bearings Based on Wavelet Packet and Support Vector Machine[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 周凯;范瑞霞;李位星;;一种基于SIFT的MeanShift-粒子滤波融合跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 ;Rapid Target Recognition and Tracking under Large Scale Variation Using Semi-Naive Bayesian[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
8 肖洁;视觉注意模型及其在目标感知中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
9 朱清波;序列图像三维重建方法研究[D];华中科技大学;2010年
10 田文;多视图图像的快速三维场景重建[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
2 陈忠翔;基于立体视觉的三维重建方法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
4 雒燕飞;地质灾害应急地理信息数据库设计及其应用[D];山东科技大学;2010年
5 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
6 倪希亮;基于尺度不变特征的多源遥感影像配准[D];山东科技大学;2010年
7 贾伟洁;SAR影像与光学影像配准研究[D];山东科技大学;2010年
8 朱耿峰;支持向量机在冲击地压预测模型中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
9 任天宇;自稳定航拍系统算法与设计[D];长春理工大学;2010年
10 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
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1 熊立文;贝叶斯决策理论与归纳逻辑[J];北京师范大学学报(社会科学版);2005年02期
2 唐振军;魏为民;张新鹏;王朔中;;用于图像检索的稳健Hash[J];东南大学学报(自然科学版);2007年S1期
3 杨晖,曲秀杰;图像分割方法综述[J];电脑开发与应用;2005年03期
4 王海川,张立明;一种新的Adaboost快速训练算法[J];复旦学报(自然科学版);2004年01期
5 雍涛,何庆声,刘海松,邬敏贤,金国藩;大容量非相干光光电混合快速人脸检索识别系统[J];光电子·激光;2002年02期
6 聂智;关于Finsler流形中的距离函数与测地球[J];工科数学;2000年06期
7 聂智;Finsler空间中的Laplace算子及其性质[J];大学数学;2004年04期
8 曾吉勇,苏显渝;浓密视差图的快速提取[J];光学技术;2004年01期
9 杨春红;莫小欢;沈忠民;;一些射影平坦Finsler度量的构造[J];中国科学(A辑:数学);2006年02期
10 刘芳,王涛,周登文;基于颜色-空间二维直方图的图象检索[J];计算机工程与应用;2002年12期
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1 崔江涛;高维索引技术中向量近似方法研究[D];西安电子科技大学;2005年
2 胡元奎;可变光照和可变姿态条件下的人脸图像识别研究[D];中国科学技术大学;2006年
3 贺玲;面向大规模图像库的层次化索引机制研究[D];国防科学技术大学;2006年
4 李本伶;关于某些重要的Finsler度量[D];浙江大学;2007年
5 黄利兵;Finsler流形的导航问题及其应用[D];北京大学;2008年
6 张玉华;基于子空间及变换域的人脸识别算法研究[D];山东大学;2009年
7 邓伟洪;高精度人脸识别算法研究[D];北京邮电大学;2009年
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1 陈浩;基于SURF特征匹配算法的全景图像拼接[D];西安电子科技大学;2010年
2 王静;基于SIFT和角点检测的自动图像配准方法研究[D];华中科技大学;2010年
3 汪道寅;基于SIFT图像配准算法的研究[D];中国科学技术大学;2011年
4 林鹏;基于Adaboost算法的人脸检测研究及实现[D];西安理工大学;2007年
5 汪超;数据库系统索引结构实现研究[D];天津大学;2006年
6 周晟毅;形状相似度算法研究及其在相似人脸匹配中的应用[D];浙江大学;2007年
7 王慧泽;基于AdaBoost算法和Fisher线性准则的人脸识别研究[D];苏州大学;2008年
8 杨艳伟;基于SIFT特征点的图像拼接技术研究[D];西安电子科技大学;2009年
9 王玲;基于LBP的特征提取研究[D];北京交通大学;2009年
10 黄非非;基于LBP的人脸识别研究[D];重庆大学;2009年
【二级引证文献】
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1 李政仪;冯贵玉;赵龙;;基于直接局部保持投影和尺度不变特征变换的人脸识别方法[J];计算机应用;2012年09期
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1 刘美红;篡改图像的盲检测研究[D];长沙理工大学;2012年
2 曹艳艳;人脸识别技术在视频监控系统中的应用研究[D];西南财经大学;2012年
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6 张洪钺,杨雪勤,郭红涛;基于仿射变换的飞机图像的识别[J];航空学报;2003年03期
7 冯桂,卢健,林宗坚;图像直方图不变特征在影像匹配定位中的应用[J];计算机辅助设计与图形学学报;2000年02期
8 陈鲁林;用于不变特征抽取的MADALINE网络的改进和硬件实现[J];红外与毫米波学报;1993年05期
9 徐树公,桑农,张建森,黄载禄;一种基于仿射不变特征的飞机识别方案[J];华中理工大学学报;1995年10期
10 叶伟,张永军,王元钦;用谱矩进行不变特征识别[J];装备指挥技术学院学报;1995年02期
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2 孙亚新;战荫伟;;基于肤色模型与人脸特征的多姿态人脸检测[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
3 鲁传运;黄言平;季托;;图像旋转不变特征特性研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
4 刘连元;;汉字拓扑结构分析[A];语言文字应用研究论文集(Ⅰ)[C];1995年
5 孟子厚;;单元音共振峰不变特征的初步分析[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
6 郑君君;李新光;祝一薇;刘建军;夏胜平;谭立球;;海量图像集中K近邻求解的高效算法[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
7 王成友;汤淑淇;梁甸农;陈辉煌;;神经网络对非特定人语音识别中多种特征不变信息的综合[A];第四届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1996年
8 李伟;沈振康;;基于鲁棒特征的光流研究[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
9 祁凯;吴秀清;王鹏伟;尹叶飞;;一种基于高斯尺度空间的遥感图像匹配算法[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
10 邹哲峰;刘明敬;郝明;;基于中心矩和熵组合特征的雷达目标一维距离像识别技术[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
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1 清华大学 李迎春;多姿态人脸图像的估计及合成[N];计算机世界;2006年
2 记者 赵宁/北京 ;两节又掀MP3降价潮[N];电子资讯时报;2004年
3 ;两市创出年内新高[N];汕头日报;2006年
4 高和平;新基金营销好景不再 市场惨淡新资金难救主[N];华夏时报;2008年
5 王海虹;“蛇吞象”演绎发展时速[N];鞍山日报;2005年
6 上证联 陈晓阳;钢铁港口雄起 航天军工调整[N];上海证券报;2006年
7 拓石;他从仡佬山乡走来[N];贵州民族报;2005年
8 本报记者 孙贤程;协会:应成为行业利益表达中枢[N];建筑时报;2004年
9 李敬泽;一个常识,以北北和董立勃为例[N];文艺报;2003年
10 李敬泽;一个常识,以北北和董立勃为例[N];中华读书报;2003年
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1 杜赓;基于尺度不变特征的人脸识别[D];北京邮电大学;2010年
2 朱长仁;复杂背景下的多姿态人脸识别技术研究[D];国防科学技术大学;2001年
3 刘方;目标3D不变特征的提取与应用[D];国防科学技术大学;2001年
4 刘建军;基于图像局部不变特征的类属超图构建与目标识别技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 潘浩;数字视频的修复方法研究[D];中国科学技术大学;2010年
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7 邵平;复杂背景下快速多姿态人脸检测研究[D];中南大学;2007年
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9 韩日升;基于核的变尺度视频目标跟踪算法研究[D];上海交通大学;2009年
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1 林晓泽;基于轮廓的图像局部不变特征检测方法研究[D];重庆大学;2011年
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3 桑茹;面向幼虫检测的图像处理技术研究[D];中国计量学院;2012年
4 位凯彬;基于不变特征的宽基线立体匹配研究[D];兰州理工大学;2011年
5 龚嘉庆;基于不变特征点的彩信图像检索研究及应用[D];南京航空航天大学;2009年
6 韩燕丽;多姿态人脸图像处理方法研究[D];华北工学院;2004年
7 李新光;基于局部不变特征的图像匹配技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
8 李兆军;基于局部特征的影像对象描述及其完备性研究[D];上海交通大学;2013年
9 李刚;基于特征脸法的正面人脸识别研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
10 余道丽;基于局部不变特征的图像匹配算法研究[D];安徽大学;2012年
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