摘要增强面部识别功能的基于组件的技术使用的概念更好Viola-Jones组件检测和加权面部组件。我们的方法开始增强Viola-Jones脸组件检测和裁剪。检测到面部组件和裁剪精确所有pose-changing环境。裁剪组件表示的梯度直方图的(猪)。每个组件的重量决定使用验证过程。结合这些权重是由一个简单的投票方法。三种公共数据库:AT&T数据库,把数据库,基于“增大化现实”技术的数据库。观察使用加权投票的若干改进识别方法。gydF4y2Ba
人脸识别是模式识别的一个非常重要的应用,数据库是用来训练分类器,试图识别每个人。少数研究涉及的人脸识别问题进行了调查gydF4y2Ba
这种方法依赖于训练多个模型根据组件的数量代表一个图像。这种技术在人脸识别还没有深入研究相比global-based技术。因此,他们的方法是有限的(gydF4y2Ba
相反,基于组件的概念,全球的人脸识别方法依赖于一个数组来表示一个脸。比较最好的技术global-based人脸识别,如eigenfaces Fisher判别分析,核主成分分析可以发现在gydF4y2Ba
本文的其余部分组织如下:部分gydF4y2Ba
三维面部表面(gydF4y2Ba
检测功能是一个重要的过程在我们的人脸识别方法。组件帮助收集每个人独特的数据在数据库中。两种组件使用检测:Viola-Jones对象检测框架(gydF4y2Ba
Viola-Jones对象检测框架是用于训练模型,检测到面部组件(眼睛,鼻子和嘴)所需的识别过程。它包含以下部分中详细解释(gydF4y2Ba
Viola-Jones是一个健壮的对象检测系统。然而,训练模型可能会错过检测或故障检测的对象。我们的识别方法依赖于准确检测的三个组件(眼睛,鼻子,嘴巴)。检测时不能容忍小姐检测面部组件。基于组件的人脸识别系统需要的组件裁剪和准确地表示。小姐的检测可能导致无用数据的表示(如图gydF4y2Ba
组件Miss-Detection风险。gydF4y2Ba
Viola-Jones与Viola-Jones用几何方法(基于“增大化现实”技术的数据库)。gydF4y2Ba
几何的概念方法是集中搜索组件在正确的领域。例如,鼻子不能高于眼睛一对;它位于某处下眼睛。相同的概念应用于口。它必须是在鼻子和眼睛。几何方法旨在缩小搜索区域,鼻子和嘴巴可能发生(gydF4y2Ba
面对寻找是第一个组件。gydF4y2Ba
眼睛对检测人脸图像的裁剪。gydF4y2Ba
下的面积内的眼睛对裁剪面图像的搜索区域的鼻子。gydF4y2Ba
特定区域是用来检测口(图gydF4y2Ba
该地区选择算法。gydF4y2Ba
几个问题面临Viola-Jones对象检测框架组件的使用检测。他们如下:gydF4y2Ba
未能检测到眼睛。gydF4y2Ba
未能检测到鼻子。gydF4y2Ba
检测多个错误的嘴。gydF4y2Ba
图gydF4y2Ba
小姐检测问题及其解决方案。gydF4y2Ba
数据gydF4y2Ba
鼻子错过检测问题。gydF4y2Ba
口小姐检测问题。gydF4y2Ba
像素块提取面部图像往往太大,无法帮助构建一个健壮的分类器(gydF4y2Ba
面向梯度直方图(猪)是一个面向特征描述符,使用梯度信息(gydF4y2Ba
为每个像素我(gydF4y2Ba
例如,gydF4y2Ba
梯度大小gydF4y2Ba
直方图构造基于积累的大小由取向。gydF4y2Ba
图像分为几个小空间(细胞)为每个地区,当地的计算梯度方向直方图累积投票为每个方向进垃圾箱。时达到最佳性能梯度取向是量子化的9箱(0 - 180)。相反,由梯度幅度加权投票允许直方图考虑梯度在给定像素的重要性。最后,猪描述符是通过连接所有局部直方图在一个向量。gydF4y2Ba
然而,它是必要的正常细胞直方图由于梯度可以受到光照变化的影响。图gydF4y2Ba
猪的特征向量。gydF4y2Ba
三个数据库进行了研究。他们已经选择对低分辨率测试识别精度,缺少组件,构成变化情况。我们使用PUT (gydF4y2Ba
K-Flops和相应的测试和学习计数(gydF4y2Ba
| K-FlopsgydF4y2Ba | 把gydF4y2Ba | 丙氨酸gydF4y2Ba | 基于“增大化现实”技术gydF4y2Ba | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| lgydF4y2Ba | TgydF4y2Ba | lgydF4y2Ba | TgydF4y2Ba | lgydF4y2Ba | TgydF4y2Ba | |
| 2gydF4y2Ba | 11gydF4y2Ba | 11gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba | 13gydF4y2Ba | 13gydF4y2Ba |
| 3gydF4y2Ba | 15gydF4y2Ba | 7gydF4y2Ba | 7gydF4y2Ba | 3gydF4y2Ba | 18gydF4y2Ba | 8gydF4y2Ba |
| 4gydF4y2Ba | 17gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba | 8gydF4y2Ba | 2gydF4y2Ba | 20.gydF4y2Ba | 6gydF4y2Ba |
| 5gydF4y2Ba | 18gydF4y2Ba | 4gydF4y2Ba | 9gydF4y2Ba | 1gydF4y2Ba | 21gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba |
缺少的组件。gydF4y2Ba
猪的特性为每个图片批处理的基础上计算。上突然出现了一批是一个图像的一部分,寻求对其有用的信息,例如,眼睛,鼻子,嘴巴。补丁的猪功能可以计算不同的纵横比。充分利用这些特性,我们必须保持一个固定的长宽比单个数据库内的所有补丁。1比1:4日:1和1:2选择眼睛,鼻子,嘴,分别(图gydF4y2Ba
把数据库组件调整过程。gydF4y2Ba
这个过程的目的是找出哪些模型执行的特定数据库来计算其优先级。越好得分的特定组件,其优先级越高。gydF4y2Ba
我们已经把我们的训练集分为2组:培训(75%)和验证(25%)。gydF4y2Ba
这种技术使用了验证结果为每个组件分配权重。分配给某个组件的重量越高,影响越重它对最终的分类结果。这个过程是显示在图gydF4y2Ba
优先投票过程。gydF4y2Ba
三个数据库的结果下面所示。gydF4y2Ba
用我们的验证过程,表gydF4y2Ba
验证识别成功率为每个组件的数据库。gydF4y2Ba
| 把数据库gydF4y2Ba | ||||
|---|---|---|---|---|
| 2gydF4y2Ba | 3gydF4y2Ba | 4gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba | |
| 眼睛对gydF4y2Ba | 0.89091gydF4y2Ba | 0.90286gydF4y2Ba | 0.968gydF4y2Ba | 0.97gydF4y2Ba |
| 眼睛对优先级gydF4y2Ba | 0.94727gydF4y2Ba | 0.97714gydF4y2Ba | 0.992gydF4y2Ba | 0.99gydF4y2Ba |
| 鼻子gydF4y2Ba | 0.91075gydF4y2Ba | 0.91379gydF4y2Ba | 0.936gydF4y2Ba | 0.96gydF4y2Ba |
| 鼻子的优先级gydF4y2Ba | 0.95455gydF4y2Ba | 0.98286gydF4y2Ba | 0.992gydF4y2Ba | 0.99gydF4y2Ba |
| 口gydF4y2Ba | 0.96182gydF4y2Ba | 0.97714gydF4y2Ba | 0.968gydF4y2Ba | 0.985gydF4y2Ba |
| 口优先gydF4y2Ba | 0.97636gydF4y2Ba | 0.98571gydF4y2Ba | 0.992gydF4y2Ba | 1gydF4y2Ba |
使用我们的方法识别成功率提高(数据库)。gydF4y2Ba
| 人脸识别方法gydF4y2Ba | 2gydF4y2Ba | 3gydF4y2Ba | 4gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba |
|---|---|---|---|---|
| 平均成功率资讯gydF4y2Ba | 0.92gydF4y2Ba | 0.93gydF4y2Ba | 0.95gydF4y2Ba | 0.97gydF4y2Ba |
| 面部组件优先投票gydF4y2Ba | 0.97gydF4y2Ba | 0.98gydF4y2Ba | 0.99gydF4y2Ba | 1gydF4y2Ba |
表gydF4y2Ba
为每个组件验证识别成功率的AT&T数据库。gydF4y2Ba
| 美国电话电报公司(AT&T)数据库gydF4y2Ba | ||||
|---|---|---|---|---|
| 2gydF4y2Ba | 3gydF4y2Ba | 4gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba | |
| 眼睛对gydF4y2Ba | 0.8gydF4y2Ba | 0.775gydF4y2Ba | 0.7625gydF4y2Ba | 0.8625gydF4y2Ba |
| 眼睛对优先级gydF4y2Ba | 0.9125gydF4y2Ba | 0.875gydF4y2Ba | 0.9125gydF4y2Ba | 0.925gydF4y2Ba |
| 鼻子gydF4y2Ba | 0.8875gydF4y2Ba | 0.93333gydF4y2Ba | 0.8875gydF4y2Ba | 0.975gydF4y2Ba |
| 鼻子的优先级gydF4y2Ba | 0.925gydF4y2Ba | 0.925gydF4y2Ba | 0.875gydF4y2Ba | 0.9375gydF4y2Ba |
| 口gydF4y2Ba | 0.8375gydF4y2Ba | 0.88333gydF4y2Ba | 0.9125gydF4y2Ba | 0.9375gydF4y2Ba |
| 口优先gydF4y2Ba | 0.9375gydF4y2Ba | 0.94167gydF4y2Ba | 0.9375gydF4y2Ba | 0.9625gydF4y2Ba |
使用我们的方法识别成功率提高(AT&T数据库)。gydF4y2Ba
| 人脸识别方法gydF4y2Ba | 2gydF4y2Ba | 3gydF4y2Ba | 4gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba |
|---|---|---|---|---|
| 平均成功率资讯gydF4y2Ba | 0.84gydF4y2Ba | 0.86gydF4y2Ba | 0.85gydF4y2Ba | 0.92gydF4y2Ba |
| 面部组件优先投票gydF4y2Ba | 0.93gydF4y2Ba | 0.94gydF4y2Ba | 0.93gydF4y2Ba | 0.96gydF4y2Ba |
表gydF4y2Ba
验证识别成功率为每个组件的基于“增大化现实”技术的数据库。gydF4y2Ba
| 基于“增大化现实”技术的数据库gydF4y2Ba | ||||
|---|---|---|---|---|
| 2gydF4y2Ba | 3gydF4y2Ba | 4gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba | |
| 眼睛对gydF4y2Ba | 0.78308gydF4y2Ba | 0.8275gydF4y2Ba | 0.82gydF4y2Ba | 0.868gydF4y2Ba |
| 眼睛对优先级gydF4y2Ba | 0.87077gydF4y2Ba | 0.9225gydF4y2Ba | 0.92gydF4y2Ba | 0.944gydF4y2Ba |
| 鼻子gydF4y2Ba | 0.69385gydF4y2Ba | 0.785gydF4y2Ba | 0.71333gydF4y2Ba | 0.804gydF4y2Ba |
| 鼻子的优先级gydF4y2Ba | 0.84154gydF4y2Ba | 0.8975gydF4y2Ba | 0.88gydF4y2Ba | 0.928gydF4y2Ba |
| 口gydF4y2Ba | 0.73692gydF4y2Ba | 0.7925gydF4y2Ba | 0.76667gydF4y2Ba | 0.852gydF4y2Ba |
| 口优先gydF4y2Ba | 0.84462gydF4y2Ba | 0.915gydF4y2Ba | 0.85667gydF4y2Ba | 0.928gydF4y2Ba |
识别成功率提高使用我们的方法(基于“增大化现实”技术的数据库)。gydF4y2Ba
| 人脸识别方法gydF4y2Ba | 2gydF4y2Ba | 3gydF4y2Ba | 4gydF4y2Ba | 5gydF4y2Ba |
|---|---|---|---|---|
| 平均成功率资讯gydF4y2Ba | 0.73gydF4y2Ba | 0.80gydF4y2Ba | 0.76gydF4y2Ba | 0.84gydF4y2Ba |
| 面部组件优先投票gydF4y2Ba | 0.87gydF4y2Ba | 0.92gydF4y2Ba | 0.92gydF4y2Ba | 0.94gydF4y2Ba |
三种公共数据库:gydF4y2Ba
AT&T 400主题和图片一样。gydF4y2Ba
把数据库50主题和1100的图像。gydF4y2Ba
基于“增大化现实”技术的数据库50主题和1300的图像。gydF4y2Ba
我们的方法具有以下优点:gydF4y2Ba
出色的精度检测面部组件在所有pose-changing环境。gydF4y2Ba
提高识别精度通过结合多个分类使用多数投票。gydF4y2Ba
增强面部识别功能的基于组件技术是本文的目的。这样做是通过使用更好的概念Viola-Jones组件检测和加权面部组件。每个组件使用一个验证过程有一定重量。我们使用投票技术包含了所有这些权重。component-weighted技术提供机会涉及多个特性成功率,即使机会使用某一特定功能的力量压制其他特性的弱点。加权投票的改善方法是证明我们使用的数据库。投票技术提高了识别的成功率。成功率的提高在投票技术分配重量的重要性在面部组件没有解决一个主要面部组件。gydF4y2Ba
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。gydF4y2Ba
作者宣称没有利益冲突。gydF4y2Ba