基于結構主元分析的人臉識別方法.pdf

1、 在人臉識別的一些特殊應用(公安刑偵業(yè)務)中，我們常常會遇到不完整的人臉圖像，通常的人臉識別算法都會把這些不完整的人臉圖像作為不符合識別條件的圖像而拒識。但是，對于公安機關來說，這些不完整的人臉圖像提供了豐富的破案線索，對這些不完整的人臉圖像進行識別將會大大縮小偵察的范圍。人臉識別屬于模式識別的范疇。特征臉(eigenface)方法是目前人臉識別中研究頗多的方法。特征臉方法的理論基礎是矩陣的主元分析。所謂特征臉就是人臉圖像協(xié)方差矩

2、陣的主元。由于協(xié)方差就是統(tǒng)計平均，因此，特征臉的方法在本質上屬于統(tǒng)計模式識別的方法。本論文根據(jù)不完整人臉圖像的特點，參考特征臉方法的思想，提出一種基于結構主元分析的人臉識別方法。長期以來，特征臉方法一直受到計算復雜性的困擾。一幅N×N的圖像，其協(xié)方差矩陣是一個N2×N2的矩陣。當N增大時，計算一個N2×N2矩陣特征向量所需的計算資源恐怕是一個NP完全的問題。目前，人們常常利用類似奇異值分解的方法來解決這個問題。但是，當樣本數(shù)增多時(理論

3、上，樣本越多越好，因為樣本越多，樣本平均就越接近統(tǒng)計平均)，這種做法恐怕還是擺脫不了NP完全的怪圈。本論文提出的基于結構主元分析的人臉識別方法，不論圖像多大，都是先把圖像分成圖像塊，然后計算圖像塊(而不是整幅圖像)協(xié)方差矩陣的特征向量。由于圖像塊的大小是固定的(如16×16)，并不隨圖像的大小而變化，因此，基于結構主元分析的人臉識別方法的計算量不會隨著圖像的增大而瘋長?；诮Y構主元分析的人臉識別方法融合了統(tǒng)計模式識別和結構模式識別的優(yōu)點