基于超分辨率重建的異質(zhì)人臉圖像分析.pdf

1、異質(zhì)人臉識(shí)別與分析是一種根據(jù)通過(guò)不同方式、不同來(lái)源獲得的不同質(zhì)量的人臉圖像對(duì)目標(biāo)人物的面部特征進(jìn)行分析從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)身份鑒定和識(shí)別的生物特征識(shí)別技術(shù)。素描畫像是一種常見(jiàn)的異質(zhì)人臉圖像，由于警方獲得嫌疑人信息的局限性和特殊性，它在刑事偵查、銀行安保、公安執(zhí)法等領(lǐng)域一直發(fā)揮重要的作用。由于素描畫像與真實(shí)人臉照片之間的結(jié)構(gòu)差異，無(wú)法直接使用傳統(tǒng)的人臉識(shí)別方法進(jìn)行識(shí)別。基于局部特征的素描人臉識(shí)別策略可以有效降低素描畫像與人臉照片之間的差異對(duì)識(shí)別和

2、分析帶來(lái)的困難，但是依然無(wú)法滿足警方實(shí)際執(zhí)法過(guò)程中的觀察需要，也無(wú)法根據(jù)素描畫像對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的人臉信息做進(jìn)一步的分析和比對(duì)。針對(duì)以上缺點(diǎn)和不足，本文在基于風(fēng)格轉(zhuǎn)換的素描人臉識(shí)別和分析方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究，論文主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)歸納如下:
　　1.研究一種基于超分辨率重建的素描人臉識(shí)別方法。首先利用特征臉?biāo)惴ǜ鶕?jù)素描圖像合成人臉灰度圖像，然后對(duì)合成的人臉圖像利用稀疏表示進(jìn)行超分辨率重建，最后利用主成分分析對(duì)重建前后的合成人臉?lè)謩e進(jìn)行識(shí)別

3、?；趯W(xué)習(xí)的超分辨率重建由于引入了先驗(yàn)知識(shí)，可以更好的描述圖像的細(xì)節(jié)部分，顯著地增強(qiáng)圖像的分辨率，改善圖像的視覺(jué)效果。將超分辨率重建應(yīng)用在素描入臉識(shí)別中，既可以增加人臉圖像的質(zhì)量也可以有效地提高識(shí)別精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，經(jīng)過(guò)超分辨率重建之后的人臉在眼睛等部位細(xì)節(jié)描述更好。同時(shí)，由于重建過(guò)程中引入了先驗(yàn)知識(shí)，重建之后的素描人臉識(shí)別率有提高。
　　2.為了克服基于全局字典學(xué)習(xí)的超分辨率重建算法存在的兩個(gè)不足:訓(xùn)練時(shí)間過(guò)長(zhǎng)以及全局字典不能

4、很好的表示圖像的局部結(jié)構(gòu)信息，本文研究一種基于自適應(yīng)多字典學(xué)習(xí)策略，對(duì)依據(jù)素描畫像合成的人臉圖像進(jìn)行超分辨率重建。這種方法對(duì)訓(xùn)練樣本依據(jù)圖像結(jié)構(gòu)進(jìn)行了聚類操作，較全局字典來(lái)說(shuō)，每一類的樣本數(shù)量大大減少，因此字典訓(xùn)練時(shí)間大幅降低。在圖像重建過(guò)程中，為每一個(gè)圖像塊尋找與之對(duì)應(yīng)的最優(yōu)字典進(jìn)行稀疏分解和重建，因此可以更好的表示圖像塊的內(nèi)蘊(yùn)結(jié)構(gòu)信息。對(duì)超分辨率重建后的人臉圖像，使用二維邊際費(fèi)希爾分析進(jìn)行識(shí)別，并采用基于哈希學(xué)習(xí)的方法實(shí)現(xiàn)檢索。實(shí)驗(yàn)