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《大连理工大学》 2012年
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基于二维图像表示的人脸识别算法研究

路翀  
【摘要】:人脸识别是当前生物特征识别中的研究热点,研究人脸识别技术具有十分重要的理论和应用价值。近几年来,为适应监控、安全和互联网应用等方面的需求,人脸识别技术取得了前所未有的发展,但在采集图像中存在的年龄、光照、表情等的变化,摄像方位的变异以及其它的干扰时,其在实际应用中的识别精度仍然难以满足人们的预期要求,在此领域的研究仍然需要不断深入。 本文以人脸识别为背景,对二维线性特征子空间特征提取方法主成分分析(2DPCA)、线性判别分析算法(2DLDA)、局部保距投影(2DLPP)和对二维非线性特征子空间特征提取方法离散余弦变换等变换方法以及压缩感知(CS)的深入学习和研究的基础上,研究了人脸识别方面的若干技术,包括人脸识别算法及人脸图像特征提取等,提出了一些新的能提高识别率或识别效率的算法。论文较全面地阐述了人脸识别技术;介绍了人脸识别技术的研究和主要内容、意义以及国内外在人脸识别方面的研究进展,并对当前常用的人脸识别理论方法做了扼要的概括总结。主要研究工作包括: (1)分析了二维主成分分析(2DPCA)算法和一般矩阵的低秩近似(GLRAM)算法的特点,提出了一种双边表示的二维主成分分析(Doubleside2DPCA)算法,同时,给出了2DPCA算法在线增加训练样本的特征空间模型构造方法;双边表示的二维主成分分析算法的识别正确率与2DPCA和GLRAM算法相当,但是,在识别时间上却比2DPCA算法有所提高,在特征值计算上比GLRAM算法快。 (2)在人脸识别中,二维线性判别分析(2DLDA)是有效的特征提取方法,但是,如果在投影空间的类间距过小就会产生较多的错误分类,本文提出了一种通过迭代来改变类间散度矩阵的方法,该方法能够克服已有的加权线性判别分析在产生多个较小类间距时不能使用的不足。在标准人脸数据库上的实验证明该方法能够提高识别率。 (3)二维离散余弦变换(2DDCT)在频域中对光照和旋转等具有鲁棒性,通过2DDCT变换后能够保留信息的本质内容;线性流形学习算法即二维局部保距投影(2DLPP)能够在子空间很好保持人脸基本流形结构,结合二者特点,提出在频域中使用二维局部保距投影(2DLPP)的人脸识别算法。 (4)分析了压缩感知(CS)在图像识别过程中需要预先将人脸图像矩阵展开成一维的向量,转换后的一维向量的维数一般较高,因此,对很多较大的且分辨率较高人脸图像都要预先做裁剪;2DDCT变换能够滤掉图像中不敏感的中频和高频部分后,保留信息的本质内容,结合二者特点,提出二维离散余弦变换与压缩感知相结合的人脸识别算法,该算法能够获得较理想的识别效果。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【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10条
1 甘君;基于特征学习的人脸识别身份验证[D];电子科技大学;2018年
2 袁帅英;基于RGB-D的人脸识别[D];山西大学;2017年
3 刘婧;基于核范数的二维最大间距准则[D];辽宁师范大学;2017年
4 王巧丽;多流形的人脸特征提取与识别研究[D];南昌航空大学;2016年
5 张树毅;用于少数民族人脸图像识别的算法比较研究[D];伊犁师范学院;2016年
6 黄慧;基于PCA与2DPCA的少数民族人脸识别比较[D];伊犁师范学院;2016年
7 孔佑磊;低分辨率人脸识别技术及其应用[D];电子科技大学;2016年
8 杜辉;基于二维图像的人脸识别研究[D];江苏大学;2016年
9 刘辉;基于分块的人脸特征提取与识别研究[D];南昌航空大学;2015年
10 周佳敏;复杂背景下多人脸的检测与识别算法[D];武汉理工大学;2015年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑轶;蔡体健;;稀疏表示的人脸识别及其优化算法[J];华东交通大学学报;2012年01期
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3 戴琼海;付长军;季向阳;;压缩感知研究[J];计算机学报;2011年03期
4 俞燕;李正明;;基于特征的弹性图匹配人脸识别算法改进[J];计算机工程;2011年05期
5 张宗念;黄仁泰;闫敬文;;压缩感知信号盲稀疏度重构算法[J];电子学报;2011年01期
6 任肖丽;;压缩感知理论研究简述[J];中国科技信息;2010年13期
7 李树涛;魏丹;;压缩传感综述[J];自动化学报;2009年11期
8 胡峰松;张茂军;邹北骥;马俊容;;基于HMM的单样本可变光照、姿态人脸识别[J];计算机学报;2009年07期
9 刘永信;李琳莉;巴雅日图;;人脸识别方法综述[J];内蒙古大学学报(自然科学版);2009年04期
10 石光明;刘丹华;高大化;刘哲;林杰;王良君;;压缩感知理论及其研究进展[J];电子学报;2009年05期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 金一;人脸识别中的若干算法研究[D];北京交通大学;2009年
2 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
3 余磊;Gabor小波变换在人脸识别中的应用研究[D];重庆大学;2009年
4 赵武锋;人脸识别中特征提取方法的研究[D];浙江大学;2009年
5 林玉娥;特征提取方法研究及其在人脸识别中的应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 冯海亮;流形学习算法在人脸识别中的应用研究[D];重庆大学;2008年
7 冯贵玉;人脸与掌纹识别的子空间特征提取方法研究[D];国防科学技术大学;2007年
8 李伟红;基于支持向量机的人脸特征选择及识别研究[D];重庆大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 邢云;基于压缩感知理论的人脸识别方法研究[D];大连理工大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汤井田;李广;肖晓;李晋;周聪;朱会杰;;基于压缩感知重构算法的大地电磁强干扰分离[J];地球物理学报;2017年09期
2 宋维琪;张宇;吴彩端;胡建林;;多道联合压缩感知弱小反射地震信号提取处理方法[J];地球物理学报;2017年08期
3 韩哲;张霞;李鸥;张策;张大龙;;面向有损链路的传感网压缩感知数据收集算法[J];软件学报;2017年12期
4 庄燕滨;王化程;;分块子空间追踪算法[J];计算技术与自动化;2015年04期
5 朴雪;吴昌明;;基于压缩感知的激光医学图像重建[J];激光杂志;2015年12期
6 周跃海;曹秀岭;童峰;陈东升;;单输入多输出水声信道的联合稀疏恢复估计[J];兵工学报;2015年12期
7 谢昕;徐殷;熊焕东;李波;胡锋平;;基于压缩感知的SIFT图像匹配算法的研究[J];华东交通大学学报;2015年06期
8 包晓蕾;曲行根;王卓英;;基于压缩感知的稀疏重构DOA估计算法[J];武汉理工大学学报(信息与管理工程版);2015年06期
9 单好民;;一种改进的压缩感知信号重建算法在WSN中的研究[J];计算机测量与控制;2015年11期
10 李廉林;周小阳;崔铁军;;结构化信号处理理论和方法的研究进展[J];雷达学报;2015年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姜水;基于电子鼻技术的山核桃内部品质快速无损检测方法的研究[D];浙江大学;2018年
2 王玉;基于图像集合和视频序列的视频人脸识别算法研究[D];吉林大学;2017年
3 罗甫林;高光谱图像稀疏流形学习方法研究[D];重庆大学;2016年
4 陈昆;基于非线性特征的毫米波距离像识别方法研究[D];南京理工大学;2017年
5 李薇;基于流形学习的人脸表情识别算法研究[D];北京交通大学;2015年
6 汤永华;非接触条件下手部多模态生物特征融合方法的研究[D];沈阳工业大学;2015年
7 王剑桥;基于局部特性的毫米波距离像识别方法研究[D];南京理工大学;2014年
8 廖广军;复杂条件下的人脸检测与识别应用研究[D];华南理工大学;2014年
9 陈云华;基于可拓学与面部视觉特征的精神疲劳识别研究[D];广东工业大学;2013年
10 王超;三类不确定支持向量机及其应用[D];河北大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙海威;基于压缩感知的人脸识别系统设计与实现[D];江苏大学;2018年
2 朱智博;基于人脸识别的刑事侦查系统设计与实现[D];大连海事大学;2017年
3 郝玉娟;基于压缩感知的鲁棒性人脸识别研究[D];北京建筑大学;2017年
4 岑瑶;基于梯度方向直方图特征的掌纹识别关键技术的研究[D];内蒙古农业大学;2017年
5 赵栋杰;基于改进的LBP算子和稀疏表达在人脸表情识别上的医用[D];江苏科技大学;2016年
6 黄鑫材;复杂环境下的人脸识别系统研究[D];浙江工业大学;2015年
7 董意足;基于压缩感知的人脸识别算法研究[D];电子科技大学;2015年
8 翟林;基于模糊分类与压缩感知的掌纹识别算法研究[D];内蒙古农业大学;2014年
9 郭庆;基于视频监控的人脸识别研究[D];安徽大学;2014年
10 何玲丽;基于核稀疏表示的人脸识别方法研究[D];湖南大学;2014年
【同被引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄海旸;Kinect深度数据修复算法研究[D];山东大学;2015年
2 刘辉;基于分块的人脸特征提取与识别研究[D];南昌航空大学;2015年
3 乔杉;基于BP神经网络的人脸识别方法研究[D];中国地质大学(北京);2014年
4 马龙;基于多流形判别分析的单样本人脸识别研究[D];南京理工大学;2014年
5 张银玲;LPP算法在人脸识别中的应用研究[D];浙江师范大学;2013年
6 袁正海;人脸识别系统及关键技术研究[D];南京邮电大学;2013年
7 静妍;生物识别技术在电子商务领域的应用[D];吉林大学;2012年
8 陈秋玲;基于Adaboost算法的人脸检测研究[D];武汉理工大学;2012年
9 张惠发;人脸识别的关键问题研究[D];吉林大学;2012年
10 李友坤;BP神经网络的研究分析及改进应用[D];安徽理工大学;2012年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 晋振杰;基于改进的CNN人脸关键点检测算法研究及应用[D];北京印刷学院;2019年
2 陈富强;视频考勤中无效人脸过滤方法研究[D];西南交通大学;2018年
3 于志刚;基于卷积神经网络的人脸识别研究与实现[D];中北大学;2018年
4 刘毛溪;基于图嵌入与弹性网络回归的特征提取算法及其在人脸识别中的应用[D];南昌航空大学;2017年
5 张峰;人脸检测与识别基础算法测试系统的设计与开发[D];天津大学;2017年
6 甘晓楠;卷积神经网络在交通标志识别中的研究[D];广西师范大学;2017年
7 嵇港;基于电子鼻系统的食醋分类研究[D];江苏大学;2017年
8 石光耀;面向迎宾机器人的人脸识别关键技术研究[D];重庆大学;2017年
9 王巧丽;多流形的人脸特征提取与识别研究[D];南昌航空大学;2016年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴琼海;付长军;季向阳;;压缩感知研究[J];计算机学报;2011年03期
2 刘亚新;赵瑞珍;胡绍海;姜春晖;;用于压缩感知信号重建的正则化自适应匹配追踪算法[J];电子与信息学报;2010年11期
3 杨荣根;任明武;杨静宇;;基于稀疏表示的人脸识别方法[J];计算机科学;2010年09期
4 谢胜利;孙功宪;肖明;傅予力;吕俊;;欠定和非完全稀疏性的盲信号提取[J];电子学报;2010年05期
5 李树涛;魏丹;;压缩传感综述[J];自动化学报;2009年11期
6 石光明;刘丹华;高大化;刘哲;林杰;王良君;;压缩感知理论及其研究进展[J];电子学报;2009年05期
7 胡峰松;林亚平;邹北骥;张茂军;;应用于人脸识别的基于Candide-3特定人脸三维重建[J];湖南大学学报(自然科学版);2008年11期
8 孙玉宝;肖亮;韦志辉;邵文泽;;基于Gabor感知多成份字典的图像稀疏表示算法研究[J];自动化学报;2008年11期
9 孔华锋;鲁宏伟;冯悦;;基于二维Gabor小波特征的三维人脸识别算法[J];计算机工程;2008年17期
10 傅迎华;;可压缩传感重构算法与近似QR分解[J];计算机应用;2008年09期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 安高云;复杂条件人脸识别中若干关键问题的研究[D];北京交通大学;2009年
2 孙明明;流形学习理论与算法研究[D];南京理工大学;2007年
3 王汇源;基于线性子空间及环形对称GABOR变换的人脸识别算法研究[D];山东大学;2007年
4 靳明;基于Gabor滤波器的军用目标识别及跟踪方法的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
5 梁毅雄;基于子空间分析的人脸特征提取及识别研究[D];重庆大学;2005年
6 谭璐;高维数据的降维理论及应用[D];国防科学技术大学;2005年
7 山世光;人脸识别中若干关键问题的研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2004年
8 杨风召;高维数据挖掘中若干关键问题的研究[D];复旦大学;2003年
9 薛斌党;嵌入式隐Markov模型和神经网络人脸识别[D];大连理工大学;2002年
10 刘小军;人脸识别技术研究[D];中国科学院电子学研究所;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王朝;基于流形学习的人脸识别算法的研究[D];大连理工大学;2009年
2 孟蕊;基于Gabor特征的二次分类法在人脸识别中的应用[D];大连理工大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李文元;顾群英;冯兴乐;;基于二维图像直接线性判别分析的人脸识别算法研究[J];微电子学与计算机;2009年02期
2 刘明珠;武琪;李昌;;基于2DDPCA的人脸识别算法[J];电视技术;2016年01期
3 于淼;赵政;;基于小波神经网络的人脸识别算法研究[J];价值工程;2012年05期
4 崔益峰;李开宇;胡燕;徐贵力;王平;;联合判别性低秩类字典与稀疏误差字典学习的人脸识别[J];中国图象图形学报;2017年09期
5 赵清杰;齐惠;张雨;王浩;;基于局部正脸合成和两阶段表示的三阶段人脸识别算法[J];北京理工大学学报;2017年06期
6 杨明中;杨平先;;基于低秩特征脸与协同表示的人脸识别算法[J];液晶与显示;2017年08期
7 赵文仓;王倩;董瑞霞;;基于多尺度分析的人脸识别算法研究[J];工业仪表与自动化装置;2017年04期
8 孙茗珅;;带你走进维也纳版的CCS2016(三)[J];中国教育网络;2017年05期
9 袁一雪;;“无脸”识别,挑战像素新底线[J];雪莲;2017年04期
10 赵璞;袁华;;基于稀疏表示的人脸识别算法[J];大众科技;2014年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈皓;霍星;;基于视频相关性的人脸识别算法改进[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(上册)[C];2009年
2 李铁;孙劲光;刘旸;;基于分形与保局投影的人脸识别算法的研究[A];第七届和谐人机环境联合学术会议(HHME2011)论文集【oral】[C];2011年
3 蒋建国;卢晓红;齐美彬;詹曙;;基于提升小波的人脸识别算法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
4 邹垚;张超;;基于DSP的人脸识别算法实现与优化[A];中国通信学会通信建设工程技术委员会2010年年会论文集[C];2010年
5 李健;羊牧;;基于KL投影和奇异值分解相融合的人脸识别算法[A];第十届中国科协年会论文集(三)[C];2008年
6 陶劲草;丁庆生;;基于加权对称图像的二维FDA人脸识别算法研究[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(上册)[C];2008年
7 宋广寒;李久贤;潘泓;;基于LBP算子的改进人脸识别算法[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第七分册)[南京理工大学学报(增刊)][C];2009年
8 王蒙军;;人脸朝向识别的脉冲耦合神经网络分析[A];天津市生物医学工程学会第三十二届学术年会论文集[C];2012年
9 张祖涛;罗小宾;黄朝兴;;一种“面像侦测识别与查询实验平台”的设计与实现[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
10 赵德群;李梦醒;;基于改进ANMM及Trace Ratio的人脸识别算法[A];2009年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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 杨露勇;重庆云从科技人脸识别迈向多领域[N];中国县域经济报;2016年
3 IT时报记者 潘少颖 见习记者 刘慧莹;共享汽车新政下周实施[N];IT时报;2018年
4 何明智 赛迪智库软件产业研究所;推广人脸识别,重在安全与技术双轮驱动[N];通信产业报;2018年
5 本版编辑 中国科学院计算技术研究所数字媒体研究中心 山世光 陈熙霖 高文 徐昕 刘洪宇;你的脸,你的身份证明[N];中国计算机报;2006年
6 本报记者 李禾;人脸识别突飞猛进 更要看好“我们的脸”[N];科技日报;2018年
7 记者 申明;我国人脸识别已处于国际领先水平[N];科技日报;2009年
8 本报记者 周凯;人脸识别 让科幻场景变成现实[N];中国青年报;2012年
9 潘镭;普及“刷脸”ATM还有一段路要走[N];中国城乡金融报;2015年
10 侯静;清华研究组人脸认证脱颖而出[N];科技日报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 路翀;基于二维图像表示的人脸识别算法研究[D];大连理工大学;2012年
2 田雷;基于特征学习的无约束环境下的人脸识别研究[D];北京邮电大学;2018年
3 张婷;基于多尺度多方向特征的人脸识别算法研究[D];天津大学;2017年
4 张成元;基于子空间分析的人脸识别算法研究[D];北京交通大学;2009年
5 张春雨;基于子空间的人脸识别算法研究[D];吉林大学;2006年
6 祝磊;基于子空间分析的人脸识别研究[D];浙江大学;2007年
7 王国强;嵌入邻域判别关系的子空间人脸识别算法研究[D];大连理工大学;2008年
8 王智飞;低分辨率人脸识别算法研究[D];北京交通大学;2013年
9 唐恒亮;基于三维特征的人脸识别算法研究[D];北京工业大学;2011年
10 林国军;基于流形学习和协同表示的人脸识别算法研究[D];电子科技大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑智;基于主成分分析的人脸识别算法研究[D];宁夏大学;2015年
2 王明军;基于压缩感知人脸识别算法研究[D];西安电子科技大学;2012年
3 贺悦悦;基于协同表示分类的人脸识别算法研究[D];燕山大学;2017年
4 卢小玲;基于半监督学习的人脸识别算法研究[D];电子科技大学;2015年
5 黎奎;鲁棒人脸识别算法的研究与实现[D];四川大学;2005年
6 韩庆福;基于视频的人脸识别算法研究[D];吉林大学;2011年
7 潘禹岐;基于核子空间低秩表示的人脸识别算法研究[D];山东大学;2017年
8 吕志丹;基于压缩感知的人脸识别算法研究[D];大连海事大学;2014年
9 毛科;基于局部二值模式的人脸识别算法研究[D];华南理工大学;2010年
10 陈磊;基于线性子空间与流形学习的人脸识别算法研究[D];西安电子科技大学;2014年
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