專利名稱：一種基于列向量展開二維主成分分析的人臉識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模式識(shí)別和圖像處理技術(shù)，尤其是人臉表征和圖像特征提取技術(shù)，具體地說，是一種基于列向量展開二維主成分分析的人臉識(shí)別方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)快速自動(dòng)身份驗(yàn)證的要求日益迫切，由于生物特征是人的內(nèi)在屬性，具有很強(qiáng)的自身穩(wěn)定性和個(gè)體差異性，因此是身份驗(yàn)證的理想依據(jù)。目前，人們研究和使用的生物特征識(shí)別技術(shù)主要有人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、指紋識(shí)別、掌紋識(shí)別、聲音識(shí)別等。其中，利用人臉特征進(jìn)行身份驗(yàn)證是最自然、最直接的手段。相比于其它人體生物特征，人臉特征具有直接、友好、方便等特點(diǎn)，因此人臉識(shí)別易于被用戶接受，具有極大的市場(chǎng)需求。人臉識(shí)別是指采用計(jì)算機(jī)對(duì)人臉圖像進(jìn)行分析，進(jìn)而提取有效的識(shí)別信息，從而達(dá)到身份辨認(rèn)的目的。大致包括人臉檢測(cè)、人臉預(yù)處理、人臉表征(即圖像特征提取)和人臉識(shí)別等四部分。首先，人臉檢測(cè)，從各種不同的場(chǎng)景中檢測(cè)出人臉的存在并確定其位置，進(jìn)一步將人臉從背景中分割出來，場(chǎng)景有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)，靜態(tài)就是通常所說的靜態(tài)圖像，動(dòng)態(tài)就是視頻圖像。其次，人臉預(yù)處理，主要包括圖像的標(biāo)準(zhǔn)化，例如對(duì)人臉圖像進(jìn)行特征點(diǎn)定位，對(duì)像素亮度進(jìn)行處理等。然后，人臉表征，用某種方法描述檢測(cè)出的人臉和數(shù)據(jù)庫中的已知人臉，這是人臉識(shí)別任務(wù)中最關(guān)鍵的一步，它對(duì)整個(gè)人臉識(shí)別技術(shù)的優(yōu)劣起著決定性影響。在模式識(shí)別中叫做特征提取，提取的特征應(yīng)能代表人臉圖像的某種特征，區(qū)別于其他人臉的特征。最后，人臉識(shí)別，將待識(shí)別的人臉與數(shù)據(jù)庫中的已知人臉進(jìn)行比較，從而達(dá)到人臉識(shí)別的目的。近年來，采用基于統(tǒng)計(jì)分析的子空間方法來描述人臉特征越來越受到重視。子空間方法的基本出發(fā)點(diǎn)是根據(jù)一定的性能目標(biāo)來尋找線性或非線性的空間變換，把原始人臉圖像數(shù)據(jù)壓縮到低維子空間，使數(shù)據(jù)在該子空間的分布更加緊湊，同時(shí)，計(jì)算復(fù)雜度也大大降低。目前，在人臉識(shí)別中得到成功應(yīng)用的子空間分析方法包括主成分分析、奇異值分解、線性判別分析、獨(dú)立主元分析、和非負(fù)矩陣因子等。二維主成分分析直接利用二維圖像來估計(jì)樣本的協(xié)方差矩陣，能獲得很高的識(shí)別率，且識(shí)別時(shí)間較短，但不足是需要較多的系數(shù)來表征人臉圖像特征。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于列向量展開二維主成分分析的人臉識(shí)別方法，該方法能夠有效地表征人臉圖像特征，且需要存儲(chǔ)的系數(shù)較少。(I)基于行向量展開的二維主成分分析。
圖像A向軸Xi投影Yi = AXi,投影特征Yi實(shí)質(zhì)上是A的行向量[ν..Απ]τ向軸Xi投影，則Yi稱為圖像A關(guān)于軸Xi的主成分特征，SP:
權(quán)利要求
1.一種基于列向量展開二維主成分分析的人臉識(shí)別方法，包括步驟如下: (1)人臉檢測(cè)； (2)人臉預(yù)處理； (3)人臉表征(即圖像特征提取)； (4)人臉識(shí)別； 其特征在于上述步驟(3)人臉圖像特征提取過程中包括步驟如下: 步驟1:設(shè)人臉圖像識(shí)別任務(wù)中共有N個(gè)人，每個(gè)人包含K幅圖像，M = NK ;訓(xùn)練圖像集表示為
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于列向量展開二維主成分分析的人臉識(shí)別方法，包括步驟如下(1)人臉檢測(cè)；(2)人臉預(yù)處理(3)人臉表征(圖像特征提取)；(4)人臉識(shí)別。在步驟(3)中，采用基于列向量展開的二維主成分分析。本發(fā)明可以有效地減少表征人臉圖像的系數(shù)，從而降低計(jì)算復(fù)雜度，減少占用的存儲(chǔ)空間。
文檔編號(hào)G06K9/00GK103093184SQ20111034470
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月3日
發(fā)明者陳海勇 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)常熟研究院有限公司