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《浙江理工大学》 2010年
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基于HMAX模型的人脸表情识别研究

江达秀  
【摘要】: 人脸表情识别是一个涉及到模式识别、图像处理、人工智能等多学科的综合课题。所谓人脸表情识别是让计算机对人脸的表情信息进行特征提取分析,结合人类所具有的表情信息方面的先验知识使它进行自我思考、推理以及判断,进而去理解人脸表情蕴含的信息,实现人机之间智能化的交互。它在许多领域都有着潜在的应用价值,包括机器人技术、图像理解、视频检索、合成脸部动画、心理学研究、虚拟现实技术等。 对人脸表情识别的研究主要包括三个部分:人脸检测、表情特征提取以及表情分类。目前在这三个方面计算机视觉研究者们进行了很多研究,但这三个方面仍有问题未得到很好的解决,包括人脸误检、表情识别的鲁棒等。 本文分析了目前国内外有关人脸表情识别的理论和技术,着重对人脸检测、表情特征提取以及表情分类这三个环节进行了深入研究,其主要研究内容和成果如下: 1.人脸检测方面 本文研究了Viola提出的基于Harr-like特征、积分图、AdaBoost.M算法、级联模式的人脸检测方法和人脸模板匹配技术,分析了Viola人脸检测方法产生人脸误检的原因,提出了把Viola人脸检测方法和人脸模板匹配技术相结合来减少人脸误检率。 本文首先采用Viola人脸检测方法搜寻可疑人脸区域,在此基础上,结合人脸模板匹配技术,对找到的可疑人脸区域进行验证以排除非人脸区域,获得真正的人脸区域。 2.特征提取方面 本文研究了表情特征的分布和HMAX模型,并根据表情特征的分布特性对HMAX模型的特征块模板抽取方法做了改进,最后使用改进的HMAX模型进行表情特征的提取。所提取的表情HMAX特征与其他通过图像处理得到的特征相比,具有更好的不变性和区分性。 3.表情分类方面 本文设计了基于AdaBoost.M2学习算法和BP神经网络的表情识别分类器。用BP神经网络作为弱分类器,利用AdaBoost.M2学习算法构造一个强分类器作为表情识别的分类器。 4.在上述理论研究的基础之上,对人脸检测、表情特征提取以及表情分类进行了相关实验,证明了本文提出的方案的正确性。
【学位授予单位】:浙江理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李伟;基于视觉皮层感知模型的目标识别方法研究[D];合肥工业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王志良;人工心理学──关于更接近人脑工作模式的科学[J];北京科技大学学报;2000年05期
2 尹星云,王洵,董兰芳,万寿红;用隐马尔可夫模型设计人脸表情识别系统[J];电子科技大学学报;2003年06期
3 孙宁;邹采荣;赵力;;人脸检测综述[J];电路与系统学报;2006年06期
4 罗兵;黄万杰;杨帅;;基于Tan-Sigmoid函数参数调整的BP神经网络改进算法[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年01期
5 朱健翔;苏光大;李迎春;;结合Gabor特征与Adaboost的人脸表情识别[J];光电子·激光;2006年08期
6 陈倩倩;赵杰煜;;基于嵌入式HMM的脸部表情识别[J];计算机工程与应用;2006年27期
7 崔洁;冯晓毅;;一种新的人面部表情识别方法[J];计算机工程与应用;2006年29期
8 崔洁;冯晓毅;;基于粗略到精细分类的面部表情识别方法[J];计算机工程;2007年05期
9 赵力庄,高文,陈熙霖;Eigenface的变维分类方法及其在表情识别中的应用[J];计算机学报;1999年06期
10 金辉,高文;人脸面部混合表情识别系统[J];计算机学报;2000年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘希姣;;多子群粒子群集成神经网络[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年02期
2 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
3 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
4 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
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 汤丽华;;BP神经网络在花凉亭水库渗流监测中的应用[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2012年02期
7 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
8 林正奎;唐焕玲;鲁明羽;王敬东;;基于特征多视图提升Naive Bayesian的Boosting改进算法[J];北京交通大学学报;2009年06期
9 张海;王尧;陈冰;胡荣祖;高红旭;赵凤起;;用Boosting算法预测多硝基芳香族化合物的密度[J];火炸药学报;2007年05期
10 张海;丁毅涛;王尧;胡荣祖;高红旭;赵凤起;;自适应梯度Boosting算法及多硝基芳香族化合物密度的主因子选择[J];火炸药学报;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯羽;马凤山;魏爱华;赵海军;郭捷;;灰色系统与神经网络组合模型在地下水水位预测中的应用[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(中)[C];2012年
2 ;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
3 解迎刚;王志良;张琴;;基于模糊理论的智能服装交易系统研究[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 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
6 解迎刚;王志良;;学习者情绪空间定义及应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 ;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
8 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
9 李琨;王晓东;刘会景;张云生;苗琦;;瓦斯“冒大数”及其神经网络滤波器的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 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
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 于化龙;基于DNA微阵列数据的癌症分类技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李建平;面向异构数据源的网络安全态势感知模型与方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 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
6 邬俊;基于交互式语义推理的图像检索算法研究[D];大连海事大学;2010年
7 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
8 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
9 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
10 陈文正;保险公司债券投资研究[D];南开大学;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 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
3 马冉冉;集成学习算法研究[D];山东科技大学;2010年
4 王永;消防单兵综合信息采集系统研究[D];山东科技大学;2010年
5 王萍;语音情感识别研究[D];山东科技大学;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 王岩;混凝土受氯离子侵蚀劣化的ANFIS分析[D];郑州大学;2010年
8 陈松峰;利用PCA和AdaBoost建立基于贝叶斯的组合分类器[D];郑州大学;2010年
9 张华杰;模糊神经网络在肺癌诊断中的应用[D];郑州大学;2010年
10 曹彦;基于支持向量机的特征选择及其集成方法的研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田媚;罗四维;廖灵芝;;基于what和where信息的目标检测方法[J];电子学报;2007年11期
2 潘泉;孟晋丽;张磊;程咏梅;张洪才;;小波滤波方法及应用[J];电子与信息学报;2007年01期
3 何江平;文俊浩;邓恬洁;王道乾;;基于支持向量机的图像识别[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年01期
4 朱健翔;苏光大;李迎春;;结合Gabor特征与Adaboost的人脸表情识别[J];光电子·激光;2006年08期
5 郑丽颖;唐降龙;赵巍;;基于遗传算法的神经认知机选择度调整方法[J];哈尔滨工业大学学报;2006年10期
6 白咸帅;王宏飞;;基于BP神经网络的空袭目标识别[J];舰船电子工程;2007年04期
7 田媚;罗四维;黄雅平;赵嘉莉;;基于局部复杂度和初级视觉特征的自底向上注意信息提取算法[J];计算机研究与发展;2008年10期
8 戴永伟;雷志勇;;BP网络学习算法研究及其图像模式识别应用[J];计算机与现代化;2006年11期
9 薛建儒;郑南宁;钟小品;平林江;;视感知激励——多视觉线索集成的贝叶斯方法与应用[J];科学通报;2008年02期
10 姚行中;鲁统伟;胡汉平;;基于灵长类视觉皮层的目标识别模型综述[J];模式识别与人工智能;2009年04期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李新;面向神经计算的视觉信息处理研究[D];西北工业大学;2002年
2 徐海祥;基于支持向量机方法的图像分割与目标分类[D];华中科技大学;2005年
3 钱乐乐;基于视觉层次感知机制的图像理解方法研究[D];合肥工业大学;2009年
4 王慧;空间和目标注意协同工作的视觉注意计算机模型研究[D];吉林大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 江梅;基于生物视觉感知模型的目标识别[D];南京理工大学;2011年
2 程俊;基于形状知识的不合格品自动分拣系统的研究[D];中国科学技术大学;2011年
3 卢敏;基于生物视觉特征的计算模型研究[D];厦门大学;2008年
4 陈亮;Gabor小波特征提取技术及其在目标识别中的应用研究[D];南京理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王志良;人工心理学──关于更接近人脑工作模式的科学[J];北京科技大学学报;2000年05期
2 王治平,赵力,邹采荣;基于支持向量机的语音情感识别(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2003年04期
3 王延江,袁保宗,唐晓芳;一种快速彩色图像中复杂背景下人脸检测方法[J];电子学报;2002年10期
4 凌旭峰,杨杰,叶晨洲;彩色序列图像的人脸检测和识别系统[J];电子学报;2003年04期
5 郑南宁,付昀,张婷,卓峰;人脸的表情与年龄变换和非完整信息的重构技术(上)[J];电子学报;2003年S1期
6 万峰,杜明辉;人脸识别中一种新的Gabor特征提取方法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2004年08期
7 崔伟东,周志华,李星;支持向量机研究[J];计算机工程与应用;2001年01期
8 高文,金辉;面部表情图像的分析与识别[J];计算机学报;1997年09期
9 刘明宝,姚鸿勋,高文;彩色图像的实时人脸跟踪方法[J];计算机学报;1998年06期
10 赵力庄,高文,陈熙霖;Eigenface的变维分类方法及其在表情识别中的应用[J];计算机学报;1999年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张楠;;人脸表情识别技术研究概述[J];山东轻工业学院学报(自然科学版);2007年04期
2 白雪飞;李茹;;神经网络集成的多表情人脸识别方法[J];计算机工程与应用;2010年04期
3 刘晓旻;谭华春;章毓晋;;人脸表情识别研究的新进展[J];中国图象图形学报;2006年10期
4 陈海峰;许玲;;一种智能性自动换肤技术研究[J];广东技术师范学院学报;2008年12期
5 陈海峰;;一种基于人脸表情识别的软件自动换肤技术研究[J];微电子学与计算机;2010年02期
6 王化勇;李昕;;基于改进的Gabor和ADABOOST的人脸表情识别[J];辽宁工业大学学报(自然科学版);2010年01期
7 倪宁;卢刚;;基于视频的人脸表情识别方法研究[J];计算机工程与应用;2008年17期
8 吕英华;崔景霞;;基于FWT-Projection-BPNN的表情识别[J];东北师大学报(自然科学版);2009年02期
9 魏冉;姜莉;陶霖密;;融合人脸多特征信息的表情识别系统[J];中国图象图形学报;2009年05期
10 桂祺莹;;让电脑看脸色行事[J];视野;2009年18期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱娅妮;杜加友;;基于多特征融合的人脸表情识别[A];浙江省电子学会2009学术年会论文集[C];2009年
2 夏春芬;邹承明;;CUDA共享内存在人脸表情识别中的应用[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年
3 陈海峰;;一种智能性自动换肤技术研究[A];第三届中国智能计算大会论文集[C];2009年
4 李俊华;彭力;;量子神经网络在表情识别中的应用[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
5 张楠;耿雪;张有为;;人脸表情诱因分析[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
6 应自炉;张有为;李景文;;基于GDA和SVM的人脸表情识别[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
7 胡同森;刘玉彪;田贤忠;龚婷;;基于Gabor滤波和类内PCA的人脸表情识别研究[A];第四届和谐人机环境联合学术会议论文集[C];2008年
8 孙南;张庆;代锐;韦穗;;集成人脸检测和性别识别系统[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
9 王超;李东;雷震;;人脸检测技术的研究进展[A];江苏省系统工程学会第十一届学术年会论文集[C];2009年
10 孙宁;邹采荣;赵力;;人脸检测综述[A];通信理论与信号处理新进展——2005年通信理论与信号处理年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者  周襄楠;清华人脸识别系统:一秒钟查出罪犯[N];新清华;2006年
2 清华大学 苏光大;非接触式人脸识别技术[N];计算机世界;2006年
3 记者 闫文锋 实习记者 高鹏;清华人脸识别系列全面推广[N];中国知识产权报;2006年
4 本报记者 李颖 实习生 蒋秀娟;面部识别鉴定身份真的可靠吗?[N];科技日报;2006年
5 齐齐哈尔大学计算机系讲师 赵鑫;新技术在数字娱乐和动漫领域的应用[N];齐齐哈尔日报;2008年
6 王新佳;人脸识别术 安全防范的“电子眼”[N];中国高新技术产业导报;2006年
7 记者 张晔 通讯员 杨萍 田野;南理工一技术给汽车提供安全“智能助理”[N];科技日报;2009年
8 记者 李锐;银晨网讯临危受命重振*ST安信[N];上海证券报;2005年
9 徐昕;正在成熟的生物识别技术[N];中国计算机报;2006年
10 刘霞;购机前需把握行情风向标[N];中国质量报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王文成;基于局部特征分析的人脸表情识别问题研究[D];山东大学;2011年
2 支瑞聪;基于谱图理论的人脸表情识别算法研究[D];北京交通大学;2010年
3 刘建征;基于肌肉运动的人脸表情识别[D];天津大学;2012年
4 付晓峰;基于二元模式的人脸识别与表情识别研究[D];浙江大学;2008年
5 江琦;人脸检测识别与跟踪技术中关键问题的研究[D];吉林大学;2010年
6 王小明;可变光照下人脸检测与识别研究[D];华东师范大学;2010年
7 郭耸;人脸检测若干关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 阮锦新;多姿态人脸检测与表情识别关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
9 叶俊勇;人脸检测与识别方法研究[D];重庆大学;2002年
10 万民永;智能视频监控算法及硬件实现研究[D];浙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 樊引刚;人脸表情识别系统的研究与实现[D];北京交通大学;2011年
3 白洋;人脸表情识别方法的研究[D];华南理工大学;2010年
4 周昌俊;学习环境下人脸表情识别系统的研究与开发[D];上海交通大学;2011年
5 徐东海;人脸表情识别算法研究[D];华东理工大学;2010年
6 丁望阳;基于混合特征实时人脸表情识别的研究[D];天津大学;2010年
7 陈巍;人脸表情识别研究[D];西南交通大学;2011年
8 黄明威;基于非线性降维的人脸表情识别若干算法的研究[D];五邑大学;2011年
9 王哲伟;基于稀疏表示残差融合的人脸表情识别[D];五邑大学;2011年
10 陈丽渊;基于关键部位定位的人脸表情识别的研究与应用[D];上海交通大学;2013年
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