基于多尺度SVD的HMM的人脸识别研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:renbinf4
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
人脸包含许多重要的视觉信息,是表现人与人之间差别的重要生物特性之一。人脸识别已经成为模式识别、图像处理和信息安全等领域中最具有挑战性的研究课题之一。在身份的自动辨认和确认的研究上,人脸识别具有巨大的应用价值和重要科学意义。  本文重点关注的是人脸图像的特征提取和识别技术。奇异值分解法能有效反映矩阵的特征,且具有位移不变性、转置不变性等特性,因此它是图像的一种有效特征。但是提取整幅图像的奇异值特征有明显的缺陷:整幅图像的奇异值特征向量仅反映图像整体的特征,缺少对局部细节的表述。因此,多尺度奇异值分解(Multiscale Singular Value Decomposition,简写MSVD)算法被人们提出:将人脸图像进行多尺度划分,得到每个图像子块的奇异值向量,取其前几个最大的特征值,组成特征向量,再进行人脸识别。由于多尺度奇异值特征向量反映了图像的全局特征与多种尺度下的局部特征,是以它具有的分类信息更多。而本文提出了将MSVD和PCA融合作为特征提取的方法并进行实验,虽然识别率有所提升,但是时间效果并不令人满意,因此又提出了将MSVD和隐马尔可夫模型(Hidden Markov Models,简称HMM)结合的方法。  隐马尔可夫模型是一种统计模型,其中其状态数是计算复杂度的主要有效因子。大多数研究人员根据面部区域划分的数量使用了五个以上的状态。基于对时间考虑,本文提出将三状态的隐马尔可夫模型作为人脸识别的分类器,在不影响识别效果的前提下减少了识别的时间。在研究过程中,确定了隐马尔可夫模型的部分模型参数即观察向量序列的采样窗大小以及初始转移概率矩阵,希望能够平衡识别率、训练时间和识别时间。实验在ORL数据库上完成,并将实验结果与其他几种同在ORL上完成的算法进行对比,检验MSVD结合HMM方法的好坏。最后在ORL数据库的进行的实验结果证明,本文方法的识别率是能够令人比较满意的,而且训练和识别时间也相对较短。
其他文献
图像复原作为底层视觉问题一直受到广泛关注,已有众多学者提出复原模型及其优化算法来解决该问题。作为目标识别等应用的基础,复原算法的快速有效性是对其基本要求。全变分(Tot
人群仿真在影视动画、城市规划、游戏培训等各领域均有广泛的应用。如果人群仿真中的虚拟人物角色过于雷同,就会给人简单复制品的感觉,真实感较差。本文研究人群角色多样化问题
复杂图像中的目标检测是视觉领域的研究热点,在工业领域、军事领域、智能识别等领域发挥着巨大的作用。随着当前图像的复杂化,目标检测由于图像场景的复杂性、目标姿态的变化
在信息高速发展的当代,计算机网络已经成为我们共享信息最重要的途径,云的出现使得共享信息变得更为方便,云平台是一个能够向用户提供软硬件、数据资源等服务的系统,用户只需要利
从二维图像中恢复出目标场景深度信息是计算机视觉研究的关键问题,也是目前研究最多、应用最广、发展最迅速的一个领域。深度信息恢复技术可以广泛应用于三维信息重建、机器人
多机器人追捕目标问题作为多机器人系统中的一类典型合作与竞争问题,它研究的是一群追捕机器人如何通过合作去有效地捕获另一群逃跑机器人,已成为多机器人技术研究的一个热点
蛋白质复合体对于研究细胞活动具有重要意义。因此,从蛋白质相互作用网络中有效地识别出蛋白质复合体,是能够促进生物信息学向前发展的一项重要工作。  蛋白质相互作用网络
无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是由部署在监测区域内的大量廉价、体积小、电源能量以及存储和数据处理能力有限的、具有无线通信能力的传感器节点通过自组织单
随着计算机的快速普及和Internet技术的迅猛发展,网络上的各种信息呈现指数级的增长,Web已经成为一个巨大的信息资源库,从海量数据中快速、高效地获取用户需要的信息成为了一种
DNA甲基化现象是最早发现的,最重要的表观遗传学现象之一。DNA甲基化现象普遍被观测到参与基因的调控过程,与生物体的生长,发育息息相关。甲基化还与各种疾病有密切联系。许