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人脸是一种重要的生物特征,人脸检测和人脸检索可以应用在各种身份鉴别系统中。人脸检测属于模式识别研究的范畴,目前已有很多研究人员对其进行了深入地研究,并且取得了不错进展,特别是实验室条件下的人脸检测技术已经很成熟,但是检测正确率依然受到姿态,光照,表情的影响。而人脸检索的研究则严重落后于人脸检测的研究,人脸检索主要遇到以下两个问题:一、受人脸的姿态,拍摄角度,所处环境,分辨率的影响,人脸检索往往得不到很好的结果;二、对于大数据下的人脸检索,例如图像数据库达到百万级以上,检索时间和检索效果往往不可兼得。 尺度不变特征转换(Scale-invariant feature transform,SIFT),是近年来提出的一种图像特征提取方法,具有尺度不变性。本文利用SIFT特征的尺度不变性对不同姿态、光照、表情下的人脸检测和检索这一问题进行了研究:首先对图像进行基于SIFT特征的人脸检测,然后到人脸数据库中进行人脸检索。 在人脸检测中,方法是先建立眼部SIFT特征库,然后利用特征库检测人眼,最后定位人脸。在建立眼部SIFT特征库时,引入了信息论中的信息熵理论,拒绝熵值较大的人眼特征(熵值越大,信息量越大,不确定性就越大),保留的特征被称为Informative SIFT(I-SIFT)特征。 人脸检索可以认为是基于内容的图像检索的一个特例。本文使用SIFT特征结合局部敏感哈希(localitysensitive hash,LSH)算法作为在包含成千上万人脸图像库中进行人脸检索的解决方案。实验证明,LSH技术在用于高维空间检索时也能保持高效率。