基于局部邻域多流形度量的人脸识别-计算机应用研究.PDF

第３５卷第４期 计 算 机 应 用 研 究 Ｖｏｌ３５Ｎｏ４ ２０１８年４月　 ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒｓ Ａｐｒ．２０１８ 基于局部邻域多流形度量的人脸识别 ａ，ｂ ａ，ｂ ａ，ｂ 郑萍萍 ，李　波 ，丁玉琳 （武汉科技大学ａ．计算机科学与技术学院；ｂ．智能信息处理与实时工业系统湖北省重点实验室，武汉４３００６５） 摘　要：针对人脸识别中特征的提取，提出一种基于局部邻域多流形度量的人脸识别方法。针对人脸识别的小 样本问题，用特征脸对人脸图像进行预处理。对预处理后的人脸数据集中每个流形内的数据点采用欧氏距离来 选择各数据点的近邻点，由此得到局部权重矩阵，并计算重构数据点与原始数据点之间的误差距离；同时，采用 图像集建模流形，用仿射包表示流形对应的数据集信息，计算多流形间的距离度量矩阵。通过最大化流形间距 离以及最小化数据点与重构数据点误差距离来寻找投影降维矩阵。通过人脸数据集上的大量比较实验，验证了 该方法的准确性和有效性。 关键词：特征脸；流形；欧氏距离；局部权重矩阵；距离度量；图像集；仿射包 中图分类号：ＴＰ３９１４　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１３６９５（２０１８）０４１２５００４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３６９５．２０１８．０４．０６２ Ｌｏｃａｌｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄｂａｓｅｄｍｕｌｔｉｍａｎｉｆｏｌｄｍｅｔｒｉｃｌｅａｒｎｉｎｇｆｏｒｆａｃｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ａ，ｂ ａ，ｂ ａ，ｂ ＺｈｅｎｇＰｉｎｇｐｉｎｇ ，ＬｉＢｏ ，ＤｉｎｇＹｕｌｉｎ （ａ．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｂ．ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＨｕｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＩｎｆｏｒ ｍａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＆ＲｅａｌｔｉｍｅＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＳｙｓｔｅｍ，Ｗｕｈａｎ４３００６５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｆａｃｅｏｆｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｆａｃｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｏｆｌｏｃａｌｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄｂａｓｅｄ ｍｕｌｔｉｍａｎｉｆｏｌｄｍｅｔｒｉｃｌｅａｒｎｉｎｇｆｏｒｆａｃｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ．Ｆｏｒｓｍａｌｌｓａｍｐｌｅｓｉｚｅｐｒｏｂｌｅｍｉｎｆａｃｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ，ｉｔｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｅｄｔｈｅｆａｃｅ ｉｍａｇｅｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｆａｃｅａｎｄｕｓｅｄｔｈｅＥｕｃｌｉｄｅａｎｄｉｓｔａｎｃｅｔｏｓｅｌｅｃｔｔｈｅｎｅａｒｅｓｔｎｅｉｇｈｂｏｒｓｏｆｅａｃｈｄａｔａｐｏｉｎｔｉｎｔｈｅｐｒｅｐｒｏ ｃｅｓｓｅｄｆａｃｅｄａｔａｓｅｔ．Ｉｔｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｅｌｏｃａｌｗｅｉｇｈｔｍａｔｒｉｘｂｙｔｈｉｓａｎｄｔｈｅｅｒｒｏｒｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｄａｔａｐｏｉｎｔｓａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｄａｔａｐｏｉｎｔｓ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｉｍａｇｅｓｅｔｍｏｄｅｌｉｎｇｍａｎｉｆｏｌｄ，ｉｔｕｓｅｄｔｈｅａｆｆｉｎｅｈｕｌｌｔｏｒｅｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅ ｄａｔａｓｅｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｍａｎｉｆｏｌｄｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｍｅｔｒｉｃｍａｔｒｉｘａｍｏｎｇｍａｎｉｆｏｌｄｓ．Ｂｙｍａｘｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅｍａｎｉｆｏｌｄｓａｎｄｍｉｎｉｍｉｚｉｎｇｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔ