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《南京理工大学》 2014年
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基于邻域结构的特征提取及其在人脸识别中的应用研究

杨章静  
【摘要】:人脸识别是生物特征识别领域一个研究热点,近年来受到越来越多研究者的关注。作为一种被广泛使用的生物识别技术,人脸识别在公共安全和日常生活的众多领域有着广阔的应用前景。作为人脸识别技术的关键环节,特征提取是一直以来的重要研究课题。为获得有效的鉴别特征,相继提出了诸多特征提取算法。在众多算法中,流形学习算法以其新的视角,丰富了现有的特征提取方法,具有重要的理论和实用价值。 本文在分析和总结现有流形学习算法的基础上,对基于邻域结构的特征提取方法进行了深入研究。归纳起来,本文的研究工作及创新点包括以下几个方面: (1)针对局部保持投影(LPP)存在的诸如忽视样本的类别信息、相似性度量等问题,提出了类属保持投影(CPP)的特征提取方法。CPP既保持了总体样本的局部结构,又通过样本的类别信息重新定义了类内样本间的相似性。样本经投影后,在低维特征空间内,保持了被正确归类且概率较大的类内样本间的邻域关系。 (2)针对边界Fisher分析(MFA)存在着无法找到最佳判别边界以实现数据分类的问题,提出了最大边界学习投影(MMLP)的特征提取方法。为了找到最佳的判别边界,MMLP利用数据点与其近邻点的关系构造新的类间散布矩阵和类内散布矩阵。这样在低维特征空间不仅能保持样本的原始分布信息,而且可分离某一邻域范围内的不同样本。 (3)针对LPP及其相关改进算法存在着权重常仅能反映样本间的距离关系,而不能直接反映样本对某一类别的依赖程度等问题,采用新的相似性度量机制,用分类概率刻画样本与类中心点间的近邻关系,提出了分类概率保持鉴别分析(CPPDA)的特征提取方法。CPPDA不仅包含样本的近邻信息,而且能够反映样本在k近邻分类器下被正确归类的概率。经过投影后,样本与类内中心点的距离最小,而与类间中心点的距离最大。 (4)针对人脸图像由于光照、表情、姿态等变化而导致人脸识别率下降的问题,将线性鉴别分析(LDA)算法、LPP算法与模糊隶属度结合起来,采用模糊k近邻法计算隶属度来刻画样本和类中心点的近邻关系,提出了隶属度保持鉴别分析(MPDA)的特征提取方法。MPDA不仅能很好地反映原始样本数据的近邻信息,而且还能更充分地利用标记样本的监督信息。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP391.41

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 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
2 杨晓敏;吴炜;卿粼波;华骅;何小海;;图像特征点提取及匹配技术[J];光学精密工程;2009年09期
3 杨健,杨静宇;具有统计不相关性的图像投影鉴别分析及人脸识别[J];计算机研究与发展;2003年03期
4 殷俊;金忠;;完备非监督鉴别投影与人脸图像分析[J];计算机辅助设计与图形学学报;2010年11期
5 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
6 黄璞;唐振民;;鉴别的局部中值保持投影及其在人脸识别中的应用[J];计算机辅助设计与图形学学报;2012年11期
7 王蕴红,谭铁牛;现代身份鉴别新技术——生物特征识别技术[J];中国基础科学;2000年09期
8 张翠平,苏光大;人脸识别技术综述[J];中国图象图形学报;2000年11期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 万鸣华;基于图嵌入的特征抽取与人脸识别研究[D];南京理工大学;2011年
2 乔立山;基于图的降维技术研究及应用[D];南京航空航天大学;2009年
3 李波;基于流形学习的特征提取方法及其应用研究[D];中国科学技术大学;2008年
4 张丽梅;面向降维的图学习研究及应用[D];南京航空航天大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 管翠萍;;药物靶标G蛋白偶联受体的识别预测[J];安徽农业科学;2010年24期
3 刘婷婷;;基于支持向量机的水稻纹枯病识别研究[J];安徽农业科学;2011年28期
4 冯卓;任然;;信息安全的现阶段问题分析与发展动向[J];安全与环境学报;2007年02期
5 高闯;王立东;周世宇;;基于支持矢量机的宫颈细胞分类[J];辽宁科技大学学报;2009年03期
6 汪廷华;田盛丰;黄厚宽;廖年冬;;样本属性重要度的支持向量机方法[J];北京交通大学学报;2007年05期
7 尚磊;刘风进;;基于支持向量机的手写体数字识别[J];兵工自动化;2007年03期
8 杨盈昀,谢婷婷,施美楠;基于肤色的人脸检测算法研究[J];北京广播学院学报(自然科学版);2002年04期
9 韩之天,杨磊;基于傅利叶变换的人脸识别改进方法[J];北京广播学院学报(自然科学版);2005年01期
10 李玉鑑;付翠花;;一种基于特征串比较的眉毛识别方法[J];北京工业大学学报;2008年01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 ;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
3 吕蓬;柳亦兵;马强;魏于凡;;支持向量机在齿轮智能故障诊断中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 ;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
5 蒋少华;桂卫华;阳春华;唐朝晖;蒋朝辉;;基于主元分析与支持向量机的方法及其在密闭鼓风炉过程监控诊断中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 王海丰;李壮;任洪娥;赵鹏;;基于非下采样Contourlet变换和SVM的纹理图像分割算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 董冀媛;穆志纯;欧阳定恒;;基于最大线性片划分的局部切空间排列算法及在多姿态人耳识别中的应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 ;Image Classification with Ant Colony Based Support Vector Machine[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
9 晋朝勃;胡刚强;史广智;李玉阳;;一种采用支持向量机的水中目标识别方法[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
10 刘英林;刘洪鹏;査星云;宋扬;;基于SVM的热轧钢卷性能分析[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 柏坚;非线性数学地质模型研究及在滇东南金矿成矿预测中的应用[D];中国地质大学(北京);2010年
4 姚志明;基于步态触觉信息的身份识别研究[D];中国科学技术大学;2010年
5 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
6 张目;高技术企业信用风险影响因素及评价方法研究[D];电子科技大学;2010年
7 宋国明;基于提升小波及SVM优化的模拟电路智能故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2010年
8 林裕旭;基于扫描数据的三维人脸表情合成[D];浙江大学;2010年
9 刘建明;古代壁画图像保护与智能修复技术研究[D];浙江大学;2010年
10 渠瑜;基于SVM的高不平衡分类技术研究及其在电信业的应用[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱杰;一种基于聚类的支持向量机反问题求解算法[D];河北大学;2007年
2 刘桂珍;颅骨三维重建与信息提取[D];山东科技大学;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 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
5 江达秀;基于HMAX模型的人脸表情识别研究[D];浙江理工大学;2010年
6 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
7 刘松;基于OCSVM和主动学习的DDOS攻击分布式检测系统[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 王本超;基于KPCA与SVM的人脸识别研究[D];大连理工大学;2010年
10 方宇;小波支持向量机在交通流预测中的应用研究[D];大连理工大学;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 罗诗途,王艳玲,张玘,罗飞路;车载图像跟踪系统中电子稳像算法的研究[J];光学精密工程;2005年01期
4 丁雪梅;王维雅;黄向东;;基于差分和特征不变量的运动目标检测与跟踪[J];光学精密工程;2007年04期
5 王会峰;刘上乾;汪大宝;牛建军;;基于序列图像特征配准的摄像机旋转补偿算法[J];光学精密工程;2008年07期
6 徐大为,顾梁,杜平,刘重庆;快速稳健的背景运动场估计方法[J];红外与激光工程;2002年01期
7 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
8 杨健,杨静宇,金忠;最优鉴别特征的抽取及图像识别[J];计算机研究与发展;2001年11期
9 杨健,杨静宇;具有统计不相关性的图像投影鉴别分析及人脸识别[J];计算机研究与发展;2003年03期
10 乔立山;陈松灿;王敏;;基于相关向量机的图像阈值技术[J];计算机研究与发展;2010年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 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
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈振洲;邹丽珊;;核Foley-Sammon变换[J];广州大学学报(自然科学版);2007年04期
2 李敏;;图像几种特征提取算子的研究[J];科技传播;2013年15期
3 李晋徽;杨俊安;王一;;一种新的基于瓶颈深度信念网络的特征提取方法及其在语种识别中的应用[J];计算机科学;2014年03期
4 白玛玉珍;;几种藏文字特征提取方法比较研究[J];信息与电脑(理论版);2014年04期
5 张智斌;朱俊勇;郑伟诗;王倩;赖剑煌;;基于二维局部鉴别高斯的特征提取方法[J];计算机科学;2014年06期
6 黄万军,尹宝才,陈通波,孔德慧;基于三维可变形模板的眼睛特征提取[J];计算机研究与发展;2002年04期
7 张德干,尹国成,郝先臣,赵海;一种基于概括约简的特征提取新方法[J];东北大学学报;2004年06期
8 刘中华,盛赛斌;故障特征提取的方法研究[J];电子技术应用;2004年11期
9 路晓伟,蒋馥,侯立文;基于客户本体的客户特征提取[J];计算机工程;2005年05期
10 曹国辉;;车辆特征提取方法综述[J];中国水运(理论版);2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 尚修刚;蒋慰孙;;模糊特征提取新算法[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
2 潘荣江;孟祥旭;杨承磊;王锐;;旋转体的几何特征提取方法[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
3 薛燕;李建良;朱学芳;;人脸识别中特征提取的一种改进方法[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
4 杜栓平;曹正良;;时间—频率域特征提取及其应用[A];2005年全国水声学学术会议论文集[C];2005年
5 黄先锋;韩传久;陈旭;周剑军;;运动目标的分割与特征提取[A];全国第二届信号处理与应用学术会议专刊[C];2008年
6 魏明果;;方言比较的特征提取与矩阵分析[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
7 林土胜;赖声礼;;视网膜血管特征提取的拆支跟踪法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
8 秦建玲;李军;;基于核的主成分分析的特征提取方法与样本筛选[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年
9 刘红;陈光;宋国明;姜书艳;;模拟电路故障诊断中的特征提取方法[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
10 杜栓平;丁烽;杨华;;基于小波系数聚类的特征提取器[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 游大涛;基于听觉机理的鲁棒特征提取及在说话人识别中的应用[D];哈尔滨工业大学;2013年
2 赵武锋;人脸识别中特征提取方法的研究[D];浙江大学;2009年
3 杨先勇;基于信号局部特征提取的机械故障诊断方法研究[D];浙江大学;2009年
4 杨章静;基于邻域结构的特征提取及其在人脸识别中的应用研究[D];南京理工大学;2014年
5 刘艳艳;子空间特征提取方法及其在人脸识别中的应用[D];大连理工大学;2008年
6 赵海滨;脑—机接口的特征提取和分类方法研究[D];东北大学;2009年
7 朱杰;特征提取和模式分类问题在人脸识别中的应用与研究[D];南京理工大学;2012年
8 刘正军;高维遥感数据土地覆盖特征提取与分类研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2003年
9 张志伟;面向产品文件的特征提取与建模研究[D];天津大学;2009年
10 王文俊;基因表达数据的相似性度量和特征提取研究[D];西安电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 牟华英;脑电信号特征提取的算法研究[D];华南理工大学;2010年
2 赵冬娟;人脸识别过程中特征提取方法的研究[D];江南大学;2011年
3 李新欣;基于拖曳式水平渔探仪目标信号的特征提取及分类识别研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
4 周斌;信号细微特征提取及识别技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 祁俊;人脸识别中特征提取与选择算法的研究[D];兰州理工大学;2012年
6 李秋婷;人脸图像中特征提取方法的研究[D];东北大学;2010年
7 汪磊;基于结构特征提取的选票分析系统的设计与研究[D];安徽大学;2013年
8 封顺;基于判别保持映射方法的特征提取研究[D];东北师范大学;2013年
9 方盛昌;基于核的特征提取方法的人脸识别研究[D];东华大学;2008年
10 葛瑜;脑—机接口系统中的特征提取与分类算法研究[D];国防科学技术大学;2007年
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