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《南京理工大学》 2011年
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基于流形学习的稀疏人脸特征提取

赖志辉  
【摘要】:众所周知,特征提取是模式识别领域中最基本和最重要的问题之一,而提取模式中的有效特征或关键特征是提高识别率的一种途径。在基于图像的对像识别领域,特别是在人脸图像识别中,由于原始的样本图像数目较少而维数相当高,如何提取关键特征进行维数约简与识别是当前研究的一个难点与热点问题。 线性特征提取是当前人脸特征提取中的基本方法。它的基本思想是将原始模式映射(或变换)到某一低维本征子空间,以获取在某个准则下最能反映模式本质的低维特征。到目前为止,人们已提出了许多线性特征抽取方法,两个最经典的方法是主成分分析(Principal Component Analysis,简称为PCA或称K-L变换)和Fisher线性鉴别分析(Linear Discriminant Analysis,简称为LDA)。但这些经典的方法,并不能得到可解释的关键特征,其原因在于由这些方法所得的投影是训练样本的非零线性组合。最近的研究表明,引入稀疏性进行特征选择,不仅可以得到较好的预测效果,给出合理的特征层面上的语义解释,而且为我们揭示了哪些特征对分类与预测起主导作用。据此,我们把稀疏性引入到鉴别分析上来,并结合流形学习,提出了一系列稀疏特征提取算法。 本文主要贡献如下: (1)本文全面归纳了经典的线性投影方法即PCA、LDA及其2D拓展、稀疏性拓展。 (2)在稀疏的局部保持投影的基础上,本文利用极大边界准则,提出了稀疏的局部鉴别投影方法,并在此基础上分析了基于向量的稀疏投影学习方法普遍存在的不足之处。 (3)在流形学习的基础上,提出了一个基于图像矩阵的稀疏投影学习框架。在这个框架下,本文给出了两个具体的稀疏投影学习算法。这个算法框架不仅克服了现有的基于向量的稀疏投影学习方法的几个不足之处,我们还以入脸图像为例子,给出了基于图像的稀疏特征提取的直观的语义解释。此外,我们还给出了基于图像矩阵的稀疏特征提取的全新解释:人脸图像稀疏特征提取本质上是把人脸图像投影到稀疏的人脸肖像子空间中,而人脸图像的分类,就是用肖像子空间的特征进行分类。换句话说,本文所提出的稀疏脸方法为人们展示了哪些特征和什么样的特征是人脸图像流形的内蕴特征。 (4)本文提出了基于图像矩阵的稀疏投影逼近理论及其算法框架。理论分析表明,由该算法框架所得到的稀疏投影子空间逼近由本征方程所决定的子空间。通过分析基于向量的及基于图像矩阵的稀疏学习方法间的特性,我们以性质定理的方式给出了它们之间的本质联系。这些性质定理,为基于向量的稀疏投影学习方法提供了理论的保证。 (5)本文还给出了含有Kronecher积的快速图谱特征分析方法,并把三种基于向量的回归方法拓展为基于图像矩阵的回归方法进行稀疏投影学习。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 瞿珊;基于稀疏表示的人的口型识别[D];南昌大学;2012年
2 秦高峰;基于机器学习的多光谱遥感影像分类及城市扩展研究[D];重庆大学;2012年
3 侯彬;基于稀疏表示的典型相关分析算法研究[D];南京理工大学;2013年
4 高馨;基于NMF的SAR图像目标识别方法研究[D];电子科技大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高西奇,周洪祥,何振亚;基于小波变换的主元分析人脸图象识别[J];东南大学学报;1996年02期
2 黄修武,杨静宇,郭跃飞;基于隶属度的人脸图像特征抽取和识别[J];电子学报;1998年05期
3 程永清;庄永明;杨静宇;;基于矩阵相似度的图象特征抽取和识别[J];计算机研究与发展;1992年11期
4 洪子泉,杨静宇;基于奇异值特征和统计模型的人像识别算法[J];计算机研究与发展;1994年03期
5 洪子泉;杨静宇;;用于图象识别的图象代数特征抽取[J];自动化学报;1992年02期
6 杨光正;黄熙涛;;镶嵌图在人面定位中的应用[J];模式识别与人工智能;1996年03期
7 李武军;王崇骏;张炜;陈世福;;人脸识别研究综述[J];模式识别与人工智能;2006年01期
8 郭跃飞,姜志华,杨静宇,邬永革,黄修武;一种新的代数特征抽取方法及人脸识别[J];南京理工大学学报;1997年05期
9 黄修武,郭跃飞,杨静宇;基于代数方法的图像特征抽取和识别[J];南京理工大学学报;1998年01期
10 陈伏兵,张生亮,高秀梅,杨静宇;小样本情况下Fisher线性鉴别分析的理论及其验证[J];中国图象图形学报;2005年08期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 杨健;线性投影分析的理论与算法及其在特征抽取中的应用研究[D];南京理工大学;2002年
2 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
3 郭志波;人脸快速检测和特征抽取方法的研究[D];南京理工大学;2007年
4 王琼;人脸与人脸特征检测技术研究[D];南京理工大学;2008年
5 杨万扣;人脸识别中的部分特征抽取技术研究[D];南京理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 杨晓超;基于子空间降维算法的生物特征识别应用研究[D];上海交通大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林鹰;付洋;;基于颜色与边界几何特征的移动侦测布防方法[J];安防科技;2008年05期
2 吴晓辉;邓计才;;一种自适应背景更新方法及其在DM6437上的实现[J];安阳工学院学报;2011年02期
3 杨丽娟;崔玉宝;李瑛;;一种改进的运动目标检测算法[J];兵工自动化;2008年01期
4 邵华民;张鑫;潘大钊;;基于人脸识别技术的岗哨值勤管理系统[J];兵工自动化;2012年05期
5 尚斐;杜慧茜;;基于压缩采样的图像序列光流场计算[J];兵工学报;2010年08期
6 韩雷;王洪庆;林隐静;;光流法在强对流天气临近预报中的应用[J];北京大学学报(自然科学版);2008年05期
7 刘椿年,苌彩卿,黄佳进,欧创新;基于Boosting的市场值函数算法及其评价[J];北京工业大学学报;2004年03期
8 尹宝才;郭金铜;孔德慧;;独立分量分析在MPEG-4人脸动画中的应用[J];北京工业大学学报;2006年01期
9 蒋宗礼;徐学可;;一种基于集成学习与类指示器的文本分类方法[J];北京工业大学学报;2010年04期
10 田天,周兵,李波;基于解析小波的光流计算方法[J];北京航空航天大学学报;2003年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张彬;金连文;;基于AdaBoost的手写体汉字相似字符识别[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 熊卫华;向磊;李俊峰;赵新龙;;背景减除与帧间差分相结合的运动目标检测方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
3 李小红;李寅;谢成明;;基于连续Adaboost彩色图像人脸检测算法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
4 蒋建国;安红新;齐美彬;;复杂背景下快速的目标检测方法[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
5 徐瑞;王睿;李怡;崔玉柱;;动态场景下基于Bayesian分类光流法的运动目标检测[A];中国仪器仪表学会第十三届青年学术会议论文集[C];2011年
6 张楠;潘振宽;魏伟波;李媛媛;徐凯;;小位移变分光流计算的分裂方法[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
7 邹志强;何中市;冷崇钦;;一种最大化分类间隔的感知器训练算法[A];2008年计算机应用技术交流会论文集[C];2008年
8 冯国灿;阮邦志;;人像自动识别的研究[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
9 许洁;陈辉;赵昌盛;;汽车辅助驾驶中的TV-L1光流[A];中国电子学会第十七届信息论学术年会论文集[C];2010年
10 王兵;赵荣椿;;图像序列参数估计的几类典型算法分析与评价[A];信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 贲晛烨;基于人体运动分析的步态识别算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 涂虬;智能视觉监视中目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2010年
3 魏榛;扑翼非定常气动力实验研究及相关应用探索[D];中国科学技术大学;2010年
4 陈志国;基于群体智能的机器视觉的关键技术研究[D];江南大学;2010年
5 汪澎;驾驶人警觉状态检测技术研究[D];江苏大学;2010年
6 甘良志;核学习算法与集成方法研究[D];浙江大学;2010年
7 杨国鹏;基于机器学习方法的高光谱影像分类研究[D];解放军信息工程大学;2010年
8 殷慧;基于局部特征表达的高分辨率SAR图像城区场景分类方法研究[D];武汉大学;2010年
9 徐迪红;复杂背景下的交通标志检测和分类算法研究[D];武汉大学;2010年
10 冯定华;高速流动精细数值模拟、实验研究及其在气动光学中的应用[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张淑芳;基于LabVIEW的便携式汽车仪表检测仪的研制[D];安徽工程大学;2010年
2 廖甜甜;白细胞图像语义识别分类的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 张聪炫;基于蚁群算法由直线光流场重建三维结构的研究[D];南昌航空大学;2010年
4 袁猛;基于变分理论的光流计算技术研究[D];南昌航空大学;2010年
5 王亚东;基于二代身份证图象的人脸检测与识别研究与设计[D];山东科技大学;2010年
6 钟取发;动态环境下早期烟雾、火苗的视频分级检测研究[D];浙江理工大学;2010年
7 李焕;基于视频的车辆测速系统研究[D];郑州大学;2010年
8 吴敏;基于AdaBoost和独立分量分析的人脸检测与识别算法的研究[D];郑州大学;2010年
9 王勇;运动背景下的目标检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 王本超;基于KPCA与SVM的人脸识别研究[D];大连理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 和亚珺,郭平;Parzen窗估计法在图像复原中的应用探索[J];北京师范大学学报(自然科学版);2004年04期
2 李明杰;钱乐祥;吴志峰;崔海山;侯西勇;;广州市海珠区高密度城区扩展SLEUTH模型模拟[J];地理学报;2010年10期
3 刘盛和,吴传钧,陈田;评析西方城市土地利用的理论研究[J];地理研究;2001年01期
4 廖和平;彭征;洪惠坤;程希;;重庆市直辖以来的城市空间扩展与机制[J];地理研究;2007年06期
5 吴晓青;胡远满;贺红士;布仁仓;郗凤明;;沈阳市城市扩展与土地利用变化多情景模拟[J];地理研究;2009年05期
6 陈武锦;;半监督学习研究综述[J];电脑知识与技术;2011年16期
7 周杰,卢春雨,张长水,李衍达;人脸自动识别方法综述[J];电子学报;2000年04期
8 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
9 龙泓琳;皮亦鸣;曹宗杰;;基于非负矩阵分解的SAR图像目标识别[J];电子学报;2010年06期
10 庄哲民;张阿妞;李芬兰;;基于优化的LDA算法人脸识别研究[J];电子与信息学报;2007年09期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨国鹏;基于机器学习方法的高光谱影像分类研究[D];解放军信息工程大学;2010年
2 刘笑嶂;核方法的若干关键问题研究及其在人脸图像分析中的应用[D];中山大学;2010年
3 舒帮荣;基于约束性模糊元胞自动机的城镇用地扩展模拟研究[D];南京农业大学;2010年
4 戴博伟;多极化合成孔径雷达系统与极化信息处理研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
5 王正群;手写体汉字识别研究[D];南京理工大学;2001年
6 杨健;线性投影分析的理论与算法及其在特征抽取中的应用研究[D];南京理工大学;2002年
7 韩萍;SAR自动目标识别及相关技术研究[D];天津大学;2004年
8 张翠;高分辨率SAR图像自动目标识别方法研究[D];国防科学技术大学;2003年
9 杜小勇;稀疏成份分析及在雷达成像处理中的应用[D];国防科学技术大学;2005年
10 孙权森;基于相关投影分析的特征抽取与图像识别研究[D];南京理工大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 王静;基于稀疏表达的人脸识别算法研究[D];大连理工大学;2011年
2 王丽亚;图像的特征提取和分类[D];西安电子科技大学;2006年
3 赵玲;基于独立分量分析和非负矩阵分解的人脸识别研究[D];兰州大学;2006年
4 尹克重;基于ICA的人脸识别算法研究[D];重庆大学;2006年
5 米丽娜;基于SLEUTH模型的银川市空间扩展研究[D];兰州大学;2008年
6 侯晓宇;基于流形学习的特征提取方法研究[D];大连理工大学;2009年
7 徐涛;局部保持典型相关分析及其在人脸识别中的应用[D];南京理工大学;2009年
8 李辉;基于SLEUTH模型的银川平原城市扩展研究[D];兰州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高西奇,周洪祥,何振亚;基于小波变换的主元分析人脸图象识别[J];东南大学学报;1996年02期
2 黄修武,杨静宇,郭跃飞;基于隶属度的人脸图像特征抽取和识别[J];电子学报;1998年05期
3 周杰,卢春雨,张长水,李衍达;人脸自动识别方法综述[J];电子学报;2000年04期
4 邢昕,汪孔桥,沈兰荪;基于器官跟踪的人脸实时跟踪方法[J];电子学报;2000年06期
5 梁路宏,艾海舟,徐光佑,张钹;基于模板匹配与人工神经网确认的人脸检测[J];电子学报;2001年06期
6 丁嵘,苏光大,林行刚;使用关键点信息改进弹性匹配人脸识别算法[J];电子学报;2002年09期
7 程永清;庄永明;杨静宇;;基于矩阵相似度的图象特征抽取和识别[J];计算机研究与发展;1992年11期
8 章高清,王申康;人脸的层次化描述模型及识别研究[J];计算机研究与发展;1999年12期
9 金忠,胡钟山,杨静宇,刘克,孙靖夷;手写体数字有效鉴别特征的抽取与识别[J];计算机研究与发展;1999年12期
10 周志华,皇甫杰,张宏江,陈祖翰;基于神经网络集成的多视角人脸识别[J];计算机研究与发展;2001年10期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 王正群;手写体汉字识别研究[D];南京理工大学;2001年
2 杨健;线性投影分析的理论与算法及其在特征抽取中的应用研究[D];南京理工大学;2002年
3 陈才扣;基于核的非线性特征抽取与图象识别研究[D];南京理工大学;2004年
4 高秀梅;基于核投影分析的特征抽取及应用研究[D];南京理工大学;2004年
5 王靖;流形学习的理论与方法研究[D];浙江大学;2006年
6 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
7 郭志波;人脸快速检测和特征抽取方法的研究[D];南京理工大学;2007年
8 王琼;人脸与人脸特征检测技术研究[D];南京理工大学;2008年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖秀春,邹北骥;一种复杂背景下的人脸特征提取算法[J];湛江海洋大学学报;2005年04期
2 江宇闻;朱思铭;;基于Overcomplete ICA的人脸特征提取[J];计算机科学;2005年07期
3 陈鹏;;人脸特征提取方法的研究[J];中国水运(理论版);2006年12期
4 魏冬冬;谌海新;聂铁铸;;人脸特征提取与识别技术研究[J];计算机与现代化;2007年03期
5 王宏勇;王青青;;三维人脸特征提取方法综述[J];电子科技;2012年12期
6 王晅;杨光;;改进的脉冲耦合神经网络人脸特征提取方法[J];计算机工程与应用;2013年01期
7 宋宇,周激流,何坤,刘智明,黎奎;多尺度人脸特征提取[J];计算机应用研究;2005年04期
8 陶宇权;程德福;李成荣;徐喆;;机器人系统中人脸特征提取技术的研究与实现[J];计算机仿真;2006年06期
9 赵杰煜;刘箴;;实时人脸特征提取[J];中国科学(E辑:信息科学);2008年12期
10 刘忠宝;;一种基于图的人脸特征提取方法[J];计算机应用;2013年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 肖秀春;邹北骥;陈柏桃;;一种用于人脸特征提取的改进Snakes算法[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 齐永锋;基于双向二维子空间分析的人脸特征提取[D];西南交通大学;2011年
2 黎云汉;人脸特征提取与跟踪[D];浙江大学;2008年
3 杨淑平;人脸特征提取与识别算法研究[D];中南大学;2013年
4 赖志辉;基于流形学习的稀疏人脸特征提取[D];南京理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨超;用于面部畸形诊断的3D人脸特征提取技术研究[D];浙江大学;2007年
2 谢克宇;雨雪环境下视频中人脸特征提取的研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
3 张明;基于语义特征的人脸特征提取方法的研究[D];东北石油大学;2011年
4 王青青;人脸特征提取及其识别[D];长春工业大学;2011年
5 张百振;基于小波变换和变形模板的人脸特征提取[D];北京交通大学;2007年
6 李艳芳;人脸特征提取及分类算法研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
7 林牧;近红外成像下的人脸特征提取和三维重建关键技术的研究[D];浙江大学;2008年
8 魏冬冬;人脸特征提取与识别关键技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
9 陈存建;基于局部模式的人脸特征提取算法研究[D];西南交通大学;2008年
10 朱延飞;基于Agent的多目视觉人脸特征提取[D];北京交通大学;2012年
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