一種基于mb-lbp特征和人臉能量圖的多姿態(tài)人臉識別方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于MB-LBP特征和人臉能量圖的多姿態(tài)人臉識別方法。本發(fā)明通過建立多姿態(tài)人臉圖像訓(xùn)練庫，將人臉圖像進(jìn)行尺寸歸一化處理后，構(gòu)建訓(xùn)練庫的人臉均值能量圖和方差能量圖；再對所得到人臉均值能量圖和方差能量圖進(jìn)行MB-LBP特征提取，并存儲作為匹配庫信息；在進(jìn)行人臉檢測時，檢測人臉圖像并提取出人臉區(qū)域，并對人臉區(qū)域圖像做尺寸歸一化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)人臉圖像；對標(biāo)準(zhǔn)人臉圖像進(jìn)行MB-LBP特征提取；最后采用最近鄰分類器完成多姿態(tài)人臉的分類識別。本發(fā)明能夠較好地保留多姿態(tài)人臉固有的外貌特征，并保留了人臉圖像模式微觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)，可以除去單個像素噪聲所帶來的影響，所需的存儲空間小，具有優(yōu)異的識別率和識別速度。
【專利說明】—種基于MB-LBP特征和人臉能量圖的多姿態(tài)人臉識別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物特征身份識別【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種基于MB-LBP特征和人臉能量圖的多姿態(tài)人臉識別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自動人臉識別技術(shù)相對于指紋、虹膜等其它生物特征識別方法具有采集方便、非侵?jǐn)_性等特殊優(yōu)勢，因而具有非常廣泛的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)價值。如果按姿態(tài)對人臉識別進(jìn)行劃分，可以分為前視人臉識別和多姿態(tài)人臉識別。其中，前視人臉識別的技術(shù)已經(jīng)較為成熟。而多姿態(tài)人臉識別方法仍存有存儲量大、計算復(fù)雜、識別率低等諸多技術(shù)問題。多姿態(tài)人臉識別的研究滯后，成為制約人臉識別技術(shù)真正得到實際應(yīng)用的主要障礙之一。因此，進(jìn)行多姿態(tài)人臉識別的研究對人臉識別技術(shù)的推廣具有重要意義。
[0003]現(xiàn)有的多姿態(tài)人臉識別，其中的典型文獻(xiàn)是專利《一種基于人臉均值和方差能量圖的多姿態(tài)人臉識別方法》(王科俊，鄒國鋒等.中國發(fā)明專利:201310122161.3[P].2013-07-24.)，采用不同姿態(tài)的人臉圖像構(gòu)建人臉能量圖用于實現(xiàn)多姿態(tài)人臉識別。但人臉能量圖不具備步態(tài)能量圖的周期性，無法表示不同俯仰角度和不同搖擺角度的人臉姿態(tài)變化。
[0004]Liao 等人提出了 (Liao S C，et al.Learning mult1-scale block local binarypatterns for face recognition.1n Proceedings of the2007International Conferenceon Biometrics.Seoul, South Korea:Springer, 2007.828-837.)基于多尺度局部二值模式(Mult1-scale Block Local Binary Pattens, MB-LBP)的人臉識別方法。盡管 MB-LBP 特征提取方法在紋理分析和人臉識別應(yīng)用實驗中取得了不錯的效果，但是在光照變化劇烈、成像條件極端變化、姿態(tài)、表情、年齡等復(fù)合因素的影響情況下，MB-LBP特征的表征能力和分類能力也受到限制，識別性能急劇下降。
[0005]本發(fā)明通過將MB-LBP特征和人臉能量圖的方法結(jié)合起來，采用MB-LBP的特征提取方法對人臉均值能量圖和方差能量圖進(jìn)行二次特征提取，降低了計算復(fù)雜度的同時，又去除了冗余信息，然后再將所提取的圖像紋理特征用于多姿態(tài)人臉的分類識別。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效提取俯仰變化和左右搖擺變化情況下人臉的關(guān)鍵信息，同時所需的存儲空間小，計算復(fù)雜度低，識別率和識別速度高的一種基于MB-LBP特征和人臉能量圖的多姿態(tài)人臉識別方法。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0008](I)建立多姿態(tài)人臉圖像訓(xùn)練庫，并將多姿態(tài)人臉圖像訓(xùn)練庫中的所有人臉圖像進(jìn)行尺寸歸一化；
[0009](2)根據(jù)人臉區(qū)域圖像俯仰角度不同劃分人臉的俯仰變化范圍，結(jié)合俯仰變化范圍構(gòu)建狹義人臉均值能量圖和狹義人臉方差能量圖，作為多姿態(tài)人臉識別的初級特征；
[0010]所涉及的狹義人臉均值能量圖Fk(X，y)的表達(dá)式為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于MB-LBP特征和人臉能量圖的多姿態(tài)人臉識別方法，其特征在于，包括下述步驟: (1)建立多姿態(tài)人臉圖像訓(xùn)練庫，并將多姿態(tài)人臉圖像訓(xùn)練庫中的所有人臉圖像進(jìn)行尺寸歸一化； (2)根據(jù)人臉區(qū)域圖像俯仰角度不同劃分人臉的俯仰變化范圍，結(jié)合俯仰變化范圍構(gòu)建狹義人臉均值能量圖和狹義人臉方差能量圖，作為多姿態(tài)人臉識別的初級特征； 所涉及的狹義人臉均值能量圖Fk(x，y)的表達(dá)式為:
【文檔編號】G06K9/00GK103971096SQ201410195919
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】王科俊, 胡金裕, 安曉童, 鄒國鋒 申請人:哈爾濱工程大學(xué)