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《中国科学院电子学研究所》 2001年
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人脸识别技术研究

刘小军  
【摘要】: 人脸识别技术是模式识别和机器视觉领域最富挑战性的研究课题之一,也 是近来研究的一个热点问题。但是到目前为止,已经取得的研究成果离这一问 题的彻底解决还有很大的距离。 本文工作的主要贡献反映在以下几个方面。 (1)提出了一种基于几何特性的面部特征点的检测方法。根据人的面部器官 所遵循的比例关系,将人脸划分为若干个窗口,在窗口内对面部特征点进行检 测。这在很大程度上降低了算法的复杂性,提高了检测速度。考虑到脸形对于 人脸识别的重要性,我们提出了一种基于Canny边缘检测和数学形态学算子的 脸形检测方法,通过检测脸部轮廓线上的6个特征点来决定脸形。最后,根据 检测结果,采用特征点匹配的方法对正面人脸图像进行识别。实验结果表明这 种方法是可行的。 (2)提出了一种新的基于奇异值分解的人脸识别方法,我们称其为基于局部 奇异值的方法。传统的方法是将整幅图像的奇异值作为识别特征量。这样做有 明显的不足,就是奇异值向量只有几个显著值作为特征量参与了识别,而奇异 值向量的显著值的个数通常很少。这就造成了图像尺寸增加不一定能增加识别 的特征个数。特征量太少的直接结果是识别率的降低。根据上述事实,我们提 出了一种基于局部奇异值的人脸识别方法,用多个小窗口采样人脸,计算各个 小窗口图像的奇异值排成的向量,按字典排序法组成一个新的奇异值向量。用 这种方法来表征人脸,能够更加充分地利用图像的信息,增加有效的识别特征 量,更好地反映人脸局部特征的个体差异。实验结果表明,这种方法明显优于 采用单一奇异值向量的方法。 (3)提出了一种新的基于隐马尔可夫模型的人脸识别方法,它采用奇异值向 量作为观察向量。我们认为,人脸应当作为一个整体来描述,不仅仅包括各个 器官的数值特征,还应当包括各个器官的不同表象和相互关联。选择隐马尔可 夫模型的合理性表现在以下方面:人脸图像具有显著特征的几个区域可以抽 象为HMM的一组隐含状态。同一个人的面部表情变化、姿态变化等的丰富表 现可以看作是同一组状态产生的一系列实现,它们对应的是同一个HMM模 型,而不同的人我们用不同的HMM来表现。这样,我们就将人脸面部器官的 数值特征及相互关联同一个状态转移模型联系起来。最初报道的基于HMM的方 法是直接采用灰度值作为观察向量的。由于奇异值向量的稳定性以及转置不 变性等特性,因而从原理上讲用它作为观察向量要优于直接采用灰度值或二 维离散余弦变换系数。我们的实验结果也证明了这一点。 (4)提出了一种基于奇异值分解和嵌入式隐马尔可夫模型(Embedded Hidden Markov Model)的人脸识别方法。嵌入式隐马尔可夫模型增加了水平方向上 的状态数,是一种简化了的二维隐马尔可夭模型,它可以更全面、更细致地 对人脸进行描述。我们在ORL人脸数据库上实验获得了超过99%的识别率, 这也是我们所知道的在这一数据库上迄今为止最好的识别结果。
【学位授予单位】:中国科学院电子学研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 甘俊英,何国辉,梁宇;基于局部奇异值对称平均的人脸识别方法[J];计算机工程;2005年17期
2 韩清凯,杜戊,尹洪祥,闻邦椿;基于图像局部奇异值向量和BP神经网络分类器的道路导航方法[J];机器人;2004年01期
3 张敏贵,周德龙,潘泉,张洪才,张绍武;生物特征识别及研究现状[J];生物物理学报;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 张祖涛;罗小宾;黄朝兴;;一种“面像侦测识别与查询实验平台”的设计与实现[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
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 周秀芝;面向深度提取和形状识别的图像匹配[D];国防科学技术大学;2006年
2 李春明;视频图像中的运动人体检测和人脸识别[D];西安电子科技大学;2005年
3 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许国梁;应用于数字视频监控系统的人脸识别技术[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
2 钟娟娟;基于机器学习的人脸画像自动生成算法研究[D];西安电子科技大学;2007年
3 雷明;基于小波变换与奇异值分解的人脸识别技术研究[D];沈阳工业大学;2007年
4 姜荣;基于肤色检测的防盗系统人脸识别技术研究[D];中国海洋大学;2006年
5 董立羽;局部特征的自动提取及其在人脸识别中的应用[D];国防科学技术大学;2004年
6 王忠;基于Gabor小波与RBF神经网络的人脸识别技术研究[D];福州大学;2005年
7 韩燕丽;多姿态人脸图像处理方法研究[D];华北工学院;2004年
8 杨伯菊;基于正交照片重建三维人脸的研究[D];重庆大学;2007年
9 孟伟巍;应用于视频监控的实时人脸检测的研究[D];南京理工大学;2007年
10 隋广洲;基于若干代数特征的人脸识别算法研究[D];大连理工大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 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
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵海涛,金忠;一种改进的最佳鉴别平面[J];南京理工大学学报;2000年01期
2 王耀明,严炜,俞时权;基于Radon变换的图象矩特征抽取及其在图象识别中的应用[J];计算机工程;2001年02期
3 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
4 胡钢,沈文轩;一种基于噪声动态检测的语音端点检测算法[J];鞍山科技大学学报;2004年02期
5 段新,黄新宇,吴淑珍;与文本无关的说话人辨认系统中一种新的使用基音周期方法研究[J];北京大学学报(自然科学版);2003年05期
6 王炜,刘峰,吴淑珍;RASTA滤波在语音通信质量客观评价中应用的研究[J];北京大学学报(自然科学版);2003年05期
7 李迎春,陈贺新,杨建波,林林;基于矩不变的飞机识别算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年03期
8 于哲舟,周春光,李佳慧,杨佳东;一种简单有效的说话人身份认证方法[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年S1期
9 于哲舟,杨佳东,蒲东兵,周春光,王纲巧;多门限声纹识别方法[J];吉林大学学报(信息科学版);2005年02期
10 黄颖,殷瑞祥,颜刚华,陈虎;基于GMM的与文本无关的变阈值说话人确认[J];成都信息工程学院学报;2004年04期
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1 李宏言;盛利元;陈妮;;一种基于矢量量化和查找表的改进DTW语音识别方法[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
2 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
3 曹文明;肖纲;谷秧波;王守觉;;一种基于眼睛定位的人脸位置矫正方法[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
4 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
5 黄涛;;基于肤色的人脸检测方法研究[A];2006“数学技术应用科学”[C];2006年
6 赵俊娟;韩如成;宋卫平;;多功能虚拟声信息分析仪[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
7 普园媛;徐洪;杨鉴;徐丹;;基于贝叶斯网络的云南民族口音说话人识别[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
8 王小权;赵杰煜;;复杂背景下人脸自动检测与实时跟踪系统[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
9 韩柯;朱秀昌;冯荃;;基于二维DCT与Elman神经网络相结合的人脸识别研究[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
10 牛朝玮;汪增福;;基于彩色和运动信息的人脸检测[A];2001年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周德龙;人脸识别技术研究[D];西北工业大学;2000年
2 刘小华;人脸识别技术及其应用研究[D];吉林大学;2005年
3 蒋丽英;基于FDA/DPLS方法的流程工业故障诊断研究[D];浙江大学;2005年
4 李文书;中医舌诊中若干图像分析关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
5 刘大健;模糊模式识别在模拟驾驶系统中的应用研究[D];浙江大学;2005年
6 付强;语音的参数表示和质量客观评价研究[D];西安电子科技大学;2000年
7 赵瑞珍;小波理论及其在图像、信号处理中的算法研究[D];西安电子科技大学;2001年
8 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
9 薛斌党;嵌入式隐Markov模型和神经网络人脸识别[D];大连理工大学;2002年
10 王亮申;图像特征提取及基于内容图像数据库检索理论和方法研究[D];大连理工大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李璇;基于人脸识别技术的存取控制系统的设计与实现[D];中南大学;2005年
2 芮同林;人脸识别与特征提取[D];西北工业大学;2006年
3 马野伦;基于数字图像处理的人眼定位算法研究[D];吉林大学;2006年
4 马飞;基于几何特征的表情识别研究[D];云南师范大学;2006年
5 张黎;基于奇异值分解和嵌入式隐马尔可夫模型的人脸识别技术[D];吉林大学;2005年
6 张立臣;三维人脸建模技术探讨[D];陕西师范大学;2005年
7 于晓聪;基于照片的三维人脸重构技术研究[D];东北师范大学;2005年
8 史家康;基于肤色分割预处理的人脸检测方法研究[D];南京理工大学;2004年
9 高红梅;一类复杂图象目标识别研究及智能化方法的应用[D];西安理工大学;2000年
10 付中华;语音指令识别系统原理及实现[D];西北工业大学;2001年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张杰;杨晓飞;赵瑞莲;;基于积分投影和Hough变换圆检测的人眼精确定位方法研究[J];电子器件;2005年04期
2 詹劲峰,戚飞虎,王海龙;基于时空马尔可夫随机场的运动目标分割技术[J];通信学报;2000年11期
3 郭春,罗鹏飞;一种基于小波变换的机动目标跟踪算法研究[J];系统工程与电子技术;2002年06期
4 王海川,张立明;一种新的Adaboost快速训练算法[J];复旦学报(自然科学版);2004年01期
5 王荣本,郭克友,刘锐,储江伟,初秀民;驾驶员驾驶行为监测中的面部定位方法的研究[J];公路交通科技;2003年02期
6 张朋飞,何克忠,欧阳正柱,张军宇;多功能室外智能移动机器人实验平台—THMR-V[J];机器人;2002年02期
7 王荣本,余天洪,郭烈,金立生,顾柏园;车道标识线识别和跟踪方法研究[J];计算机工程与应用;2005年24期
8 杜干,杜延,管业鹏;基于对称性分析的眼睛定位方法[J];计算机工程与应用;2005年33期
9 王良民,张建明,詹永照,宋顺林;人脸检测研究现状和发展[J];江苏大学学报(自然科学版);2003年03期
10 李克强,王跃建,高锋;基于ITS的行车安全辅助系统[J];江苏大学学报(自然科学版);2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李月敏;陈杰;高文;尹宝才;;快速人脸检测技术综述[A];全国第16届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集[C];2004年
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1 刘青山;人脸跟踪与识别的研究[D];中国科学院研究生院(自动化研究所);2003年
2 叶俊勇;人脸检测与识别方法研究[D];重庆大学;2002年
3 董因平;高速汽车车道偏离预警系统的算法研究[D];吉林大学;2004年
4 毕雁冰;高速汽车车道偏离预警系统可行区域感知算法研究[D];吉林大学;2006年
5 余天洪;基于机器视觉的车道偏离预警系统研究[D];吉林大学;2006年
6 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
7 刘方;目标3D不变特征的提取与应用[D];国防科学技术大学;2001年
8 薛斌党;嵌入式隐Markov模型和神经网络人脸识别[D];大连理工大学;2002年
9 周东翔;图像绘制及其深度提取技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
10 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
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1 杨娟;人脸特征检测与跟踪算法研究[D];南京理工大学;2005年
2 张志文;唇部检测算法的研究与实现[D];浙江大学;2007年
3 王小明;彩色图像序列的人脸姿态估计和跟踪研究[D];华东师范大学;2007年
4 李丽;基于SVM的人脸识别技术研究[D];中南大学;2005年
5 齐兴敏;基于PCA的人脸识别技术的研究[D];武汉理工大学;2007年
6 蔡晓曦;人脸图像的特征提取与识别[D];武汉理工大学;2007年
7 陆继祥;面部图像识别系统的研究[D];广西大学;2002年
8 罗瑜;基于隐马尔可夫模型的人脸识别算法的研究[D];昆明理工大学;2002年
9 潘翔;基于多分类器集成的模式识别研究[D];浙江工业大学;2002年
10 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
【二级引证文献】
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1 朱珍,王景艳;生物识别技术与应用[J];佛山科学技术学院学报(自然科学版);2003年03期
2 杨帆,浦昭邦;基于模糊逻辑的指纹与手形加权信息融合技术[J];计算机工程;2005年08期
3 郭群,王志良,郭建波;视频图像中的人脸识别[J];微计算机信息;2005年03期
4 朱亚涛,金花,吕晶;基于生物特征的身份识别技术[J];现代电子技术;2005年06期
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1 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
2 刘直芳;人脸检测和识别的研究[D];四川大学;2004年
3 于力;虹膜图像的特征分析研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 吴盘龙;防区外空面导弹制导系统关键技术研究[D];西北工业大学;2006年
5 温海燕;基于MRI的HIFU靶区及声通道组织自动识别研究[D];重庆医科大学;2007年
6 马勤勇;基于步态的身份识别研究[D];浙江大学;2008年
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1 梁艳;基于图像处理的鉴定身份证真伪技术的研究与实现[D];广东工业大学;2005年
2 刘慧敏;基于嵌入式系统的在线动态签名的数据采集和预处理[D];武汉理工大学;2005年
3 颜琬;基于小波分析和DTW的在线手写签名验证方法研究[D];武汉理工大学;2005年
4 盖武;自动指纹识别技术的研究[D];四川大学;2003年
5 胡之惠;代数特征和几何特征相结合的快速指纹识别[D];上海师范大学;2004年
6 徐爽;小波分析理论在说话人识别中的应用研究[D];燕山大学;2004年
7 张开银;基于PC终端的面像识别应用软件—FaceOk的实现[D];合肥工业大学;2004年
8 董火明;协同识别理论及其在生物识别中的应用研究[D];合肥工业大学;2004年
9 胡勇;信息融合在模式识别中的应用研究[D];合肥工业大学;2004年
10 陈鹏;网上证券交易系统安全问题研究及其实现[D];吉林大学;2004年
【相似文献】
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1 王志堂;蔡淋波;;隐马尔可夫模型(HMM)及其应用[J];湖南科技学院学报;2009年04期
2 杨治,王涛;基于S-LISSOM模型的人脸识别方法[J];计算机应用;2005年05期
3 史东承,杨冬,姜文翰,周小飞;一种基于隐马尔可夫模型的人像识别算法[J];长春工业大学学报(自然科学版);2002年S1期
4 曹林;王东峰;邹谋炎;;基于隐马尔可夫模型的人像鉴别算法[J];中国科学院研究生院学报;2006年01期
5 葛洪伟;储为新;;SVM和HMM混合模型在人脸识别中的应用[J];计算机工程与应用;2007年30期
6 曹林,王东峰,刘小军,邹谋炎;基于Gabor小波和HMM的人像鉴别算法[J];控制与决策;2005年09期
7 焦斌亮;陈爽;;基于PCA算法的人脸识别[J];计算机工程与应用;2011年18期
8 赵晶;张强;魏小鹏;周士华;;基于FLDA、CPCA与HMM的人脸识别[J];计算机工程与应用;2008年16期
9 江艳霞;周宏仁;敬忠良;;基于拉普拉斯脸和隐马尔可夫的视频人脸识别[J];计算机工程;2007年01期
10 李辉;陈锐;侯义斌;黄樟钦;张勇;;基于复合特征向量提取的隐马尔可夫实时人脸识别算法[J];小型微型计算机系统;2008年02期
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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 徐毅琼;李弼程;王波;;隐马尔可夫模型在人脸检测与识别中的应用[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 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 杜晓旭;钱沄涛;戴光;;加强概率推理模型在人脸识别中的应用[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];2004年
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1 本版编辑曾雨 康翔;人脸识别结缘奥运[N];计算机世界;2007年
2 孟东明 张继进;企业要靠创新应对危机[N];中国工商报;2009年
3 本报记者  魏建玲;行者 知其道而行其智[N];国际商报;2006年
4 程蓉 王春;“人脸识别”保障财产安全[N];科技日报;2006年
5 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
6 实习生 姜靖;人脸识别:门靠人脸开启[N];科技日报;2007年
7 阐文;汉王新品开启“人脸识别时代”[N];中国工业报;2009年
8 本报记者 霍光;从按手印到以貌取人[N];中国计算机报;2011年
9 于建平;行者人脸识别技术贡献北京奥运[N];中国高新技术产业导报;2005年
10 卢旭成;“傻瓜化”的人脸识别技术[N];中国计算机报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
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 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
4 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
5 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
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 曹彬;基于隐马尔可夫模型的人脸识别设计与实现[D];西南交通大学;2010年
2 王琛;基于HMM模型的人脸识别方法研究[D];中南大学;2007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 刘正义;基于HMM的人脸检测及识别系统应用研究[D];西南交通大学;2006年
5 赵栋;基于HMM的人脸识别研究与实现[D];北京化工大学;2009年
6 林杰灵;基于小波变换的人脸识别[D];华南理工大学;2010年
7 温福喜;人脸识别技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
8 苏波;隐Markov模型和神经网络人脸识别算法研究[D];电子科技大学;2007年
9 王金龙;基于人脸识别和移动检测的视频监控系统[D];北京化工大学;2008年
10 张黎;基于奇异值分解和嵌入式隐马尔可夫模型的人脸识别技术[D];吉林大学;2005年
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