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《青岛科技大学》 2005年
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独立分量分析与支持向量机在人脸识别技术中的应用研究

李鹏  
【摘要】:人脸识别由于人脸的非刚体性和易变性,成为一个复杂、涉及面广且应用前景广阔的课题,近年来掀起研究热潮并取得突破性进展。本文从人脸检测、人脸识别、表情识别三个子领域展开,对现有理论进行了简要分析和比较,进而引入独立分量分析(ICA)与支持向量机(SVM)理论,并有侧重地应用到这三个方面中。 论文首先对ICA和SVM理论基础作了相关介绍,它们都是20世纪90年代左右才迅速发展的年轻理论。ICA针对非高斯信号,根据高阶统计分析及信息熵理论,以隐含变量间相互独立为提取准则,进行独立分量提取,发掘数据中隐含的信息成分,使分解结果更具生理意义;SVM是在统计学习理论基础上发展起来的新的学习方法,具有完备的理论基础和出色的学习性能,成为机器学习界的研究热点。两种新理论的结合,为人脸识别系统提供了强大的理论支持。 论文的后半部分主要为理论应用和实验分析部分,将ICA—SVM在人脸检测、人脸识别、表情识别中的应用(尤其是后两者)进行了有针对性的实验。 人脸识别中,先进行几何标准化和白化等预处理,然后用FastICA算法进行特征提取,接着训练LibSVM得到模型,最终实现测试样本的识别。ICA—SVM与传统方法相比具有一定优势:人脸图像的相当一部分重要信息,如轮廓边缘部分,与象素的高阶统计特性密切相关,因此基于数据间高阶统计关系的ICA与以往多种变换方法相比,所提取特征具有明显的空间上的方向性和频域上的局部性;人脸识别是典型的小样本识别,SVM基于结构风险化和VC原理,兼顾训练误差和泛化能力,在解决小样本、非线性及高维模式识别问题中具有很多优势。在ORL人脸库上进行的实验表明,两者的结合算法得到了较高的识别率。 表情识别的思路与人脸识别基本一致,也是ICA提取特征,SVM分类,所不同的是识别目的,即表情差异为重点,个体差异为干扰。因此,提出对图像进行局部特征区域的提取,剔除造成个体差异而对表情变化影响不大的人脸部分,然后进行ICA—SVM特征提取和识别,在CMU表情库上进行的实验表明了此方案的伃确性。之后是相关分析。 仿真实验和结果分析表明,ICA—SVM结合局部特征区域提取的思想在人脸检测、人脸识别、表情识别中具有独特优势,是值得关注和研究的一个方向。
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 王丽佳;基于BCI多动作模式的ERD/ERS信号分析及识别方法的研究[D];南昌大学;2010年
2 刘宝宝;复杂背景下的人脸检测研究[D];安徽工业大学;2011年
3 苟博;人脸与指纹综合识别系统—识别技术的研究[D];苏州大学;2006年
4 张振中;基于ICA方法的脑电信号消噪及特征提取的研究[D];西北工业大学;2007年
5 郭凤英;视频序列图像中人脸检测和特征定位算法的研究[D];首都师范大学;2007年
6 朱双燕;基于肤色的人脸检测与识别方法的研究[D];武汉理工大学;2007年
7 邱鹏瑞;基于肤色模型与灰度复杂度的人脸检测研究[D];云南师范大学;2008年
8 段琪;人脸特征提取与识别方法的比较研究[D];华东理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邹琪,罗四维;ICA的共轭下降法[J];北方交通大学学报;2003年05期
2 陈绵书,陈贺新,桑爱军;计算机人脸识别技术综述[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年S1期
3 王国胜,钟义信;支持向量机的若干新进展[J];电子学报;2001年10期
4 丁佩律,梅剑锋,张立明,康学雷;基于独立分量分析的人脸自动识别方法研究[J];红外与毫米波学报;2001年05期
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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 王明祥,莫玉龙;基于独立分量分析和神经网络的人脸识别方法[J];计算机工程与应用;2004年05期
9 王刚,冯贵玉,胡德文;基于ICA的全局人脸表示[J];计算机工程;2004年02期
10 郭瑞,宋海娜,匡纲要;基于定点ICA算法的人脸识别方法[J];计算机工程;2004年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘长华;;人脸识别技术综述[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2008年03期
2 王东霞;张楠;路晓丽;;基于育种算法的SVM参数优化[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
3 陶秀凤,唐诗忠,周鸣争;基于支持向量机的软测量模型及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年02期
4 苏发慧;;模糊支持向量机在粮食安全预警中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年02期
5 朱春江;唐德善;;基于线性规划模型的农业种植业结构优化研究[J];安徽农业科学;2006年12期
6 区卫民;谭泗桥;袁哲明;柏连阳;熊洁仪;;SVR-KNN法用于除草剂QSAR研究[J];安徽农业科学;2008年35期
7 韩勇鹏;;SVM方法及其在乳制品分类问题上的应用[J];安徽农业科学;2009年08期
8 程伟;张燕平;赵姝;;支持向量机在粮食产量预测中的应用[J];安徽农业科学;2009年08期
9 武素华;;基于最小二乘支持向量机的土壤含水量检测的研究与分析[J];安徽农业科学;2009年09期
10 宰松梅;贾艳辉;丁铁山;温季;郭冬冬;;基于最小二乘支持向量机的灌区粮食产量预测研究[J];安徽农业科学;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于最小二乘支持向量机的Hammerstein-Wiener模型辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 ;Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;A CDMA Signal Receiver Based on LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 周绮凤;林成德;罗林开;彭洪;;一种基于黎曼度量的训练样本类不平衡SVM分类方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 顾小军;杨世锡;钱苏翔;;基于支持向量机的旋转机械多类故障识别研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 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
9 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 ;LS-SVM Based Stable Generalized Predictive Control[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 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 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
3 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 李晚龙;六自由度Stewart平台分散智能控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
8 李书艳;单点氨基酸多态性与疾病相关关系的预测及其机制研究[D];兰州大学;2010年
9 张明;电能质量扰动相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
10 王晓明;基于统计学习的模式识别几个问题及其应用研究[D];江南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾传华;基于颜色和纹理特征的竹条分级方法研究[D];华中农业大学;2010年
2 展慧;基于多源信息融合技术的板栗分级检测方法研究[D];华中农业大学;2010年
3 岑忠;体感诱发电位实验系统的设计、测量与分析[D];南京医科大学;2010年
4 杜二玲;拟概率空间上等均值噪声下统计学习理论的理论基础[D];河北大学;2007年
5 韩福冬;再生混凝土基本力学性能的数理统计分析和可靠度研究[D];山东科技大学;2010年
6 刘桂珍;颅骨三维重建与信息提取[D];山东科技大学;2010年
7 李金华;基于SVM的多类文本分类研究[D];山东科技大学;2010年
8 田文娟;基于支持向量机的人民币序列号识别方法的研究[D];山东科技大学;2010年
9 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
10 王春华;基于盲源分离的肺音信号提取研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李婷,邱天爽,牛杰;独立分量分析在脑电信号处理中的应用及研究进展[J];北京生物医学工程;2005年03期
2 万柏坤,杨建刚,綦宏志,刘庆凯,赵丽;基于扩展Infomax ICA的ERP少次提取方法研究[J];北京生物医学工程;2005年04期
3 陈忠林,刘智明,周激流;复杂背景图像中彩色人脸的检测[J];成都理工大学学报(自然科学版);2004年01期
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5 廖阔,杨万麟;点模式指纹匹配算法研究与实现[J];电子科技大学学报;2004年02期
6 杨清夙,游志胜,张先玉;基于豪斯多夫距离的快速多人脸检测算法[J];电子科技大学学报;2004年04期
7 康浩,徐国治;虹膜识别系统[J];电路与系统学报;2000年01期
8 吴小培,冯焕清,周荷琴,王涛;基于小波变换的脑电信号噪声消除方法[J];电路与系统学报;2000年03期
9 刘党辉,沈兰荪,Kin-Man Lam;人脸识别研究进展[J];电路与系统学报;2004年01期
10 牛丽平;付仲良;魏文利;;人脸识别技术研究[J];电脑开发与应用;2006年05期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 叶俊勇;人脸检测与识别方法研究[D];重庆大学;2002年
2 何庆华;基于视觉诱发电位的脑机接口实验研究[D];重庆大学;2003年
3 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
4 赵丽;基于脑电信号的脑-机接口技术研究[D];天津大学;2004年
5 宋加涛;基于二值边缘图像的眼睛定位和人脸识别[D];浙江大学;2004年
6 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
7 王峻峰;基于主分量、独立分量分析的盲信号处理及应用研究[D];华中科技大学;2005年
8 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李刚;基于特征脸法的正面人脸识别研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 俞海珍;基于差分图像的人脸检测与跟踪研究[D];浙江工业大学;2004年
3 段新涛;基于肤色和图像似然度的人脸检测[D];上海师范大学;2004年
4 胡伏原;复杂背景下快速人脸检测与识别[D];西北工业大学;2004年
5 赵瑞;基于肤色和模板的人脸检测算法研究[D];西北工业大学;2004年
6 李雪威;复杂背景下基于肤色的人脸检测[D];天津大学;2004年
7 杨小铃;基于肤色和模板匹配的人脸检测[D];天津大学;2004年
8 周涛;基于PCA的人脸识别研究[D];南京理工大学;2004年
9 马晓普;关于人脸识别系统中的PCA算法[D];电子科技大学;2004年
10 贾聪智;指纹识别系统中的匹配算法研究与实现[D];电子科技大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 王永玲;李念强;;基于ICA-WICA方法的脑电信号α波提取的仿真研究[J];工业控制计算机;2012年12期
2 邹修国;李林;陆静霞;;基于DSP的人脸Hu矩识别研究[J];电子技术应用;2012年11期
3 邱鹏瑞;;基于YCbCr肤色模型改进算法及区域特征的人脸检测研究[J];计算机与现代化;2012年04期
4 邱鹏瑞;;基于积分投影与灰度复杂度的人脸特征定位算法[J];微型电脑应用;2012年07期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王鲜芳;郑竹林;张海燕;;基于细化图像和LSSVM的指纹分类方法[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘萍萍;灾难现场人手部分检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 赵秋多;现金款箱数据采集及流动过程管理的设计[D];哈尔滨工程大学;2011年
3 杨华;基于图像处理的船舶值班监控系统的研究[D];大连海事大学;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 杨奕若,王煦法;利用主元分析与神经网络进行人脸识别[J];电子技术应用;1998年03期
3 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
4 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
5 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
6 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
7 杨福生,洪波,唐庆玉;独立分量分析及其在生物医学工程中的应用[J];国外医学.生物医学工程分册;2000年03期
8 康学雷,邵凌,张立明;一种基于肤色和模板的人脸检测方法[J];红外与毫米波学报;2000年03期
9 丁佩律,梅剑锋,张立明,康学雷;基于独立分量分析的人脸自动识别方法研究[J];红外与毫米波学报;2001年05期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孔锐;施泽生;郭立;张国宣;;独立分量分析在图像特征提取中的应用[J];模式识别与人工智能;2004年01期
2 王立东;张晓林;孔挺;;基于ICA和SVM的混合通信信号调制方式识别[J];仪器仪表用户;2011年02期
3 耿永强;危韧勇;;基于ICA和SVM的滚动轴承故障诊断方法研究[J];电子技术应用;2007年10期
4 舒双宝;罗家融;徐从东;孙滨璇;;一种基于支持向量机的人脸识别新方法[J];计算机仿真;2011年02期
5 宦若虹;杨汝良;;基于ICA和SVM的SAR图像特征提取与目标识别[J];计算机工程;2008年13期
6 李峰;刘国彦;章登勇;朱峰;;基于ICA和SVM的虹膜识别方法[J];小型微型计算机系统;2005年12期
7 唐艳;柳建新;龚安栋;;ICA+CSSD的脑-机接口分类[J];电子科技大学学报;2008年03期
8 何剑;;基于ICA和BDTSVM的人耳识别[J];扬州职业大学学报;2008年02期
9 蒋宇;李志雄;;齿轮箱振动源信号分离与故障诊断研究[J];湖北工业大学学报;2011年04期
10 鹿晓亮;陈继荣;黄戈祥;;ICA和改进的SVM在有限集字符识别中的应用[J];计算机工程;2006年23期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林杰华;张斌;李冬森;宋华茂;余志强;王浩;;支持向量机在电力客户信用评级中的应用[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 蒋铁军;张怀强;李积源;;多变量系统预测的支持向量机方法研究[A];管理科学与系统科学研究新进展——第7届全国青年管理科学与系统科学学术会议论文集[C];2003年
3 黄淑云;孙兴玉;梁汝萍;邱建丁;;基于小波支持向量机预测蛋白质亚细胞定位研究[A];第十一届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集[C];2011年
4 谢湘;匡镜明;;支持向量机在语音识别中的应用研究[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
5 涂冬成;薛龙;刘木华;赵进辉;沈杰;吁芳;;基于支持向量机的鹅肉肉色客观评定研究[A];中国农业工程学会电气信息与自动化专业委员会、中国电机工程学会农村电气化分会科技与教育专委会2010年学术年会论文摘要[C];2010年
6 杨凌;刘玉树;;基于支持向量机的坦克识别算法[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
7 师旭超;巴松涛;;基于支持向量机方法的深基坑变形预测[A];科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集(上册)[C];2004年
8 张军;;支持向量机方法在地下水位干扰排除中的初步应用[A];2007年地震流体学术研讨会论文摘要集[C];2007年
9 许建生;盛立东;;基于改进的支持向量机和BP神经网络的识别算法[A];第八届全国汉字识别学术会议论文集[C];2002年
10 荣海娜;张葛祥;张翠芳;;基于支持向量机的非线性系统辨识方法[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
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 课题主持人 李心丹 课题协调人 上海证券交易所 施东晖 傅浩 课题研究员 宋素荣 查晓磊 宾红辉 张许宏 郭静静 黄隽 南京大学工程管理学院;内幕交易与市场操纵的行为动机与判别监管研究[N];中国证券报;2007年
2 李水根;计算机详解配伍与药效关系[N];健康报;2005年
3 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
4 YMG记者 李仁 通讯员 曲华明 孙运智;我市九项目进入省“盘子”[N];烟台日报;2010年
5 上海大学理学院教授、副院长 陆文聪;酷爱化学 孜孜以求[N];中国化工报;2006年
6 ;选择合适的数据挖掘算法[N];计算机世界;2007年
7 周颖;王米渠与中医心理学[N];中国中医药报;2006年
8 记者 耿挺;蛋白质功能算出来[N];上海科技报;2007年
9 记者 张云普通讯员 全攀峰 安强强;大庆物探深度域地震资料岩性解释技术获得五大突破[N];中国石油报;2008年
10 本报记者 冯治恩;敢与“雷公”试比高[N];铜川日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 焦卫东;基于独立分量分析的旋转机械故障诊断方法研究[D];浙江大学;2003年
2 周仲兴;复合下肢想象动作电位的特征识别新技术研究[D];天津大学;2009年
3 杜小芳;基于CPFR的农产品采购模型研究[D];华中科技大学;2005年
4 刘育明;动态过程数据的多变量统计监控方法研究[D];浙江大学;2006年
5 栾锋;支持向量机(SVM)和径向基神经网络(RBFNN)方法在化学、环境化学和药物化学中的应用研究[D];兰州大学;2006年
6 孙薇;市场条件下抽水蓄能电站效益综合评价及运营模式研究[D];华北电力大学(河北);2007年
7 常群;支持向量机的核方法及其模型选择[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 朱燕飞;锌钡白回转窑煅烧过程智能建模研究[D];华南理工大学;2005年
9 田英杰;支持向量回归机及其应用研究[D];中国农业大学;2005年
10 韩军;内燃机的非平稳信号分析方法及其噪声源小波识别技术的研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李鹏;独立分量分析与支持向量机在人脸识别技术中的应用研究[D];青岛科技大学;2005年
2 张丽丹;基于监督独立分量分析的人脸识别[D];哈尔滨工程大学;2005年
3 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
4 郭瑞勇;基于独立分量分析和支持向量机的纹理图像分类研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
5 刘艳伟;支持向量机方法在感潮河段洪峰水位预报中的应用[D];浙江大学;2010年
6 杨镭;支持向量机算法设计及在高分辨雷达目标识别中的应用[D];国防科学技术大学;2010年
7 童振;基于支持向量机的电解液成分预测[D];东北大学;2008年
8 聂小芳;模糊粗糙集与支持向量机在煤与瓦斯突出预测中的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 鄢常亮;基于支持向量机的高炉向凉向热炉况预测研究[D];内蒙古科技大学;2010年
10 韩叙东;基于支持向量机的水电故障分类器的设计与实现[D];东北大学;2008年
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