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《南京理工大学》 2003年
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投影分析在人脸识别中的研究与应用

赵海涛  
【摘要】:人脸识别技术是计算机模式识别领域中一个非常活跃的研究课题,在法律、商业等领域有着广泛的应用前景。其主要任务是利用已存储的人脸图像库,识别静止或视频图像中的一张或多张人脸。 在模式识别领域中,基于Fisher鉴别准则函数的最佳鉴别变换有着重大的影响。本文完善了基于Fisher鉴别准则的线性鉴别分析的理论构架,给出了求解最优鉴别矢量集的一个非常简单而有效的算法。本文揭示了具有统计不相关性的线性鉴别分析方法与经典的K-L展开方法的内在关系,并在此基础上导出了一种基于类内散布的最优PCA展开方法。而且,本文进一步将这种方法扩展成为基于类内散布的最优KernelPCA展开方法。在ORL人脸图像数据库上的识别实验也证明了所提方法的有效性。 多分类器的组合已成为模式识别领域的前沿研究课题,并在许多应用方面,如字符识别、目标识别等领域,取得了较好的应用效果。目前,已有多种多分类器组合方法被用来识别人脸。本文从抽取具有统计不相关的模式特征的想法着手,通过作基于小波变换的图像分解和K-L变换等处理避开人脸识别的小样本集的局限,并通过运用具有统计不相关性的最佳鉴别变换抽取人脸的有效鉴别特征。同时,利用多特征多分类器组合的方法对ORL人脸图像库进行了识别,实验达到了令人满意的效果。 本文通过抽取多组人脸特征进行特征融合实验。运用基于复线性投影分析的并行融合方法在NUST603人脸图像库上进行了识别实验。这种方法不仅能大幅度地降低原始数据的维数,而且较大程度上提高了分类识别的效果。 本文提出并推导了特征分解的校正算法,并以此为基础,实现了增量学习的主成分分析方法。在NUST603人脸图像库上的对比实验表明,这种方法具有很好的稳定性,其识别实验的结果与直接运用传统主成分分析方法所得结果相近。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张生亮;大类别及少量训练样本的人脸识别问题研究[D];南京理工大学;2005年
2 郑宇杰;特征提取方法及其应用研究[D];南京理工大学;2007年
3 高阳;成像制导中的图像预处理及目标识别技术研究[D];西北工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 史操;基于线性投影分析与非线性核方法在人脸识别中的研究[D];湖南师范大学;2006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 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
4 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
5 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
6 金忠,杨静宇,陆建峰;一种具有统计不相关性的最佳鉴别矢量集[J];计算机学报;1999年10期
7 杨健,杨静宇,刘宁钟;统计不相关最优鉴别分析的理论与算法[J];南京理工大学学报(自然科学版);2002年02期
8 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
9 彭辉,张长水,荣钢,边肇祺;基于K-L变换的人脸自动识别方法[J];清华大学学报(自然科学版);1997年03期
10 王华,李介谷;人脸斜视图象的特征提取与恢复[J];上海交通大学学报;1997年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈永欢 ,吕梯华 ,陈祖荫 ,聶金宗;模式识别的数学方法(1)[J];北京工业大学学报;1981年01期
2 蒋代梅,陈祖荫,陈传涓;以拟合优度为基础的两个分类算法及其在癌细胞自动识别中的应用[J];北京工业大学学报;1982年01期
3 张艳君;宋京伟;;人脸识别中利用眼球进行人脸归一化[J];北京联合大学学报(自然科学版);2006年02期
4 宋海周;钱鹰;;基于统计特征的人脸识别研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2011年01期
5 闫常浩;丁先锋;韦鑫余;;人脸识别算法[J];四川兵工学报;2011年04期
6 蒋伊尹 ,郎奎健 ,方怀龙;阔叶树干形主要成分的初步研究[J];东北林学院学报;1983年01期
7 郎奎建;航空象片数字图象的计算机处理及其数量化探测森林资源方法的初步研究[J];东北林学院学报;1984年02期
8 余梅生,王元卓;人工神经网络在人脸部识别中的应用研究[J];燕山大学学报;2002年04期
9 杜林;戴斌;陆国俊;孙才新;王有元;;基于S变换局部奇异值分解的过电压特征提取[J];电工技术学报;2010年12期
10 黄宝艇;;海洋遥感数字图象处理方法与实践[J];地理科学;1986年03期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 耿伯英;王玲玲;彭鹏菲;;一种小样本条件下图像的有效鉴别特征提取方法[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
2 吕杰;任仙怡;张桂林;;基于局部线性嵌入和Fisher鉴别准则的目标识别方法[A];全国炼钢连铸过程自动化技术交流会论文集[C];2006年
3 刘永俊;陈才扣;;二维核最大散度差鉴别分析及人脸识别[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
4 陈才扣;刘永俊;杨静宇;;改进的二维最大散度差线性鉴别分析及人脸识别[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
5 陈才扣;崔美琳;曹丽;刘永俊;;基于核的二维最大散度差投影鉴别分析及人脸识别[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 郭志强;基于子空间分析的人脸识别算法研究[D];武汉理工大学;2010年
3 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
4 韩斌;基于数据挖掘的信息融合理论和应用[D];浙江大学;2002年
5 彭宏京;基于稀疏RAM的神经网络及其人脸识别应用研究[D];南京航空航天大学;2002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 吴小俊;图象特征抽取与识别理论及其在人脸识别中的应用[D];南京理工大学;2002年
8 陈文涛;烟草异物在线高速模式识别与剔除技术研究[D];重庆大学;2003年
9 史玉峰;数字信息模式识别理论及其应用[D];山东科技大学;2003年
10 李蓉;基于质量评价的矢量化工程图后处理技术研究[D];西北工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 杜慧;张量和小波特征的洛伦兹度量学习及其应用[D];大连理工大学;2010年
3 周广千;模糊支持向量机在人脸识别中的应用[D];长沙理工大学;2010年
4 徐吟琼;人脸图像主流代数鉴别特征提取与融合方法研究[D];苏州大学;2010年
5 魏新华;基于嵌入式门禁系统的人脸识别技术的研究[D];沈阳理工大学;2010年
6 王慧鑫;基于子空间的人脸特征提取和识别算法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
7 刘怀愚;静态图像的车辆检测算法研究[D];淮北师范大学;2010年
8 刘俊宁;基于LPP算法的人脸识别技术研究[D];江苏大学;2010年
9 张科;基于PCA和人工神经网络的人脸识别研究[D];武汉纺织大学;2010年
10 梅俊华;基于Contourlet变换的主成分分析人脸识别算法[D];中南民族大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王学伟,沈同圣,周晓东;红外热像仿真中传感器的模拟方法研究[J];半导体光电;2004年04期
2 刘秀兰,马丹,刘兵,俞庠;一种新的快速动态阈值图像分割算法[J];北京工业大学学报;1999年02期
3 田谨,蒋强荣,许蔓苓;基于多视点不变量的三维物体识别[J];北京工业大学学报;2000年01期
4 苏开娜,乔晓梅;基于Zernike矩的人体行为识别[J];北京工业大学学报;2005年04期
5 王茜,彭中,刘莉;一种基于自适应阈值的图像分割算法[J];北京理工大学学报;2003年04期
6 李迎春,陈贺新,赵铭,顼鹏飞;基于飞机目标的仿射不变矩研究[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年S1期
7 李忠辉,李军,李辉,徐莉,张兴德;红外精确制导技术的现状及发展趋势[J];长春光学精密机械学院学报;2000年04期
8 杨波,叶俊勇,汪同庆,彭健;低对比度图像的自适应阈值化算法[J];传感器技术;2002年06期
9 马晓旭;中远距空空导弹武器系统技术[J];电光与控制;1996年01期
10 鞠传文,杨秀珍,王超勇;空空导弹攻击防区外目标研究[J];电光与控制;2002年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郦苏丹;SAR图像特征提取与目标识别方法研究[D];国防科学技术大学;2001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 叶俊勇;人脸检测与识别方法研究[D];重庆大学;2002年
4 王晓红;矩技术及其在图像处理与识别中的应用研究[D];西北工业大学;2002年
5 彭宏京;基于稀疏RAM的神经网络及其人脸识别应用研究[D];南京航空航天大学;2002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 吴小俊;图象特征抽取与识别理论及其在人脸识别中的应用[D];南京理工大学;2002年
8 於东军;神经网络、模糊系统的几个问题研究及其在人脸识别中的应用[D];南京理工大学;2003年
9 徐军;红外图像中弱小目标检测技术研究[D];西安电子科技大学;2003年
10 张敏贵;基于小波和支持向量机的人脸识别方法研究[D];西北工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡琳;基于小波变换和人工神经网络的PCA人脸识别方法研究[D];苏州大学;2002年
2 陈爱军;基于人脸信息识别的信息安全技术研究[D];东北林业大学;2002年
3 朱夏君;人脸识别的研究及眼睛定位算法[D];浙江工业大学;2003年
4 冯卫东;工业零件形状尺寸图像检测技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
5 汪勇旭;图像目标识别方法研究[D];西北工业大学;2003年
6 贺新;实时人脸检测与识别技术的研究[D];四川大学;2003年
7 舒海燕;图象目标识别技术的研究与应用[D];西北工业大学;2002年
8 张建;灰建模理论及其在目标识别中的应用[D];西北工业大学;2002年
9 李超洋;智能人脸识别技术研究[D];西安电子科技大学;2004年
10 王美华;不变量理论在模式识别中的应用[D];燕山大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 梁瑞鑫;孙长银;穆朝絮;李芳;;基于二维投影特征提取的人脸识别算法[J];计算机工程与应用;2009年10期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 周晓飞;几种新型分类器设计及其在人脸识别应用中的研究[D];南京理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏新华;基于嵌入式门禁系统的人脸识别技术的研究[D];沈阳理工大学;2010年
2 唐雪飞;基于案例推理的高光谱图像分类研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 马春飞;导弹图像末制导中的运动目标识别与跟踪方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 张晓芳;人脸识别中的预处理技术研究[D];河北工程大学;2009年
5 周阳;基于FPGA的嵌入式人脸识别系统设计[D];重庆大学;2009年
6 黄艳;基于小波变换的单样本人脸识别方法研究[D];沈阳工业大学;2010年
7 黄洋文;视频序列中运动目标检测和识别技术研究[D];中北大学;2010年
8 李建萍;复杂背景下的目标分割技术研究[D];中北大学;2010年
9 鲍自敏;人脸识别技术在电子商务中的应用研究[D];河北工程大学;2011年
10 刘奇;线性判别分析人脸识别系统的研究与实现[D];广东工业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 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
2 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
3 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
4 金忠,胡钟山,杨静宇;基于BP神经网络的人脸识别方法[J];计算机研究与发展;1999年03期
5 胡钟山,娄震,杨静宇,刘克,孙靖夷;基于多分类器组合的手写体数字识别[J];计算机学报;1999年04期
6 金忠,杨静宇,陆建峰;一种具有统计不相关性的最佳鉴别矢量集[J];计算机学报;1999年10期
7 金忠,杨静宇,胡钟山;有效最佳鉴别特征的抽取与维数问题[J];计算机学报;2000年01期
8 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
9 彭辉,张长水,荣钢,边肇祺;基于K-L变换的人脸自动识别方法[J];清华大学学报(自然科学版);1997年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛晓利;胡蓉;朱金陵;;一种改进的Gabor算法及其在人脸识别中的应用[J];成都电子机械高等专科学校学报;2011年02期
2 胡锋;邢洁清;;一种基于小波变换与随机森林的人脸识别方法[J];电脑知识与技术;2011年16期
3 刘学胜;;基于核主分量分析的人脸识别[J];机电技术;2011年03期
4 刘合安;;基于LLE算法的人脸识别方法研究[J];电脑知识与技术;2011年23期
5 刘学胜;;基于PCA和SVM算法的人脸识别[J];计算机与数字工程;2011年07期
6 蒋强荣;高远;张鸿宾;;基于直方图交核的人脸识别[J];北京工业大学学报;2011年08期
7 张奇志;周亚丽;;基于SIFT特征的单训练样本人脸识别[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2011年04期
8 楼竞;;基于核偏最小二乘回归的人脸识别[J];江苏技术师范学院学报;2011年08期
9 甘俊英;何思斌;;非线性Radon变换及其在人脸识别中的应用[J];模式识别与人工智能;2011年03期
10 曹林;陈登熠;;基于小波近似分量非参数鉴别分析人脸识别算法[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈皓;;基于CS中转架构的人脸识别门禁系统[A];全国第21届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2010)暨全国第2届安全关键技术与应用学术会议论文集[C];2010年
2 谢志华;李丰;伍世虔;杨巨成;方志军;;基于局部差分二进制模式(LDBP)的热红外人脸识别[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
3 李丹;郭小华;刘正熙;;基于DSP的自动人脸识别门禁系统设计与实现[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004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 熊薇薇;梁巍;李莉;黄梅志;;基于混合核函数SVM的人脸识别方法研究[A];中国计量协会冶金分会2011年会论文集[C];2011年
6 苗振伟;许勇;杨军;;超声波人脸识别方法研究[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年
7 杨飞;苏剑波;戴景文;;人脸识别中的人脸图像质量快速评价[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 黄轩宇;;基于KL投影的LDA人脸识别及正交辨识分析[A];江苏省通信学会2004年学术年会论文集[C];2004年
9 肖潇;曹文明;王守觉;;多自由度神经元认知算法及其在人脸识别中的应用[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
10 万卫兵;施鹏飞;;标准像的人脸识别[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
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 洪宇;人脸识别仅需一秒钟[N];科技日报;2004年
2 本报记者 赵晓霞;人脸识别数字化[N];人民日报海外版;2010年
3 本报记者 林莉君;“以貌取人”更安全[N];科技日报;2010年
4 北京数字奥森科技有限公司 沈伟;人脸识别技术与应用[N];计算机世界;2008年
5 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
6 本报记者 卢旭成;人脸识别门禁或将取代指纹门禁[N];中国计算机报;2008年
7 记者 张懿;人脸识别打拐平台上线[N];文汇报;2011年
8 本报记者黄真;汉王科技全球首创嵌入式人脸识别系统[N];中国信息报;2009年
9 本报记者 马爱平;科海搏击 铸就金鹰[N];科技日报;2011年
10 本报记者  魏建玲;行者 知其道而行其智[N];国际商报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵海涛;投影分析在人脸识别中的研究与应用[D];南京理工大学;2003年
2 苏煜;融合全局和局部特征的人脸识别[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 郭志强;基于子空间分析的人脸识别算法研究[D];武汉理工大学;2010年
4 李全彬;非约束环境下人脸识别关键技术的研究与应用[D];华东师范大学;2011年
5 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
6 王建中;基于流形学习的数据降维方法及其在人脸识别中的应用[D];东北师范大学;2010年
7 陈恒鑫;基于多尺度分析的变化光照下人脸识别研究[D];重庆大学;2010年
8 赵武锋;人脸识别中特征提取方法的研究[D];浙江大学;2009年
9 陈勇;基于样条二进小波的人脸识别研究[D];浙江工业大学;2010年
10 胡峰松;单样本下可变姿态与光照人脸识别研究[D];湖南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐毅琼;人脸识别技术研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2005年
2 刘学平;低质量图像模糊人脸识别的研究[D];沈阳航空工业学院;2010年
3 张春晓;基于粗集和小波变换的人脸识别研究[D];山东大学;2010年
4 曹凤杰;红外图像人脸识别方法研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 章悦;基于四元数的彩色人脸识别[D];西安电子科技大学;2010年
6 汪炼;基于半监督流形学习的人脸识别算法研究[D];安徽大学;2010年
7 孙向风;基于进化计算和支持向量机的人脸识别算法研究[D];兰州理工大学;2010年
8 平强;压缩感知人脸识别算法研究[D];中国科学技术大学;2011年
9 刘兆军;基于人脸识别的考勤系统的设计与实现[D];电子科技大学;2010年
10 王哲;基于具有面部明显色差特征的人脸识别方法研究[D];河北科技大学;2010年
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