[發(fā)明專利]一種基于復(fù)合梯度向量的人臉識(shí)別方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110259963.X
• 申請(qǐng)日: 2011-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN102324022A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志宏;袁姮;姜文濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/64
• 代理公司: 阜新市和達(dá)專利事務(wù)所 21206
• 代理人: 邢志宏;趙景浦

1.一種基于復(fù)合梯度向量的人臉識(shí)別方法，包含特征提取、向量融合和人臉識(shí)別三個(gè)階段：

（1）、特征提取階段

首先，歸一化待識(shí)別的人臉圖像，得到目標(biāo)區(qū)域????????????????????????????????????????????????，并計(jì)算目標(biāo)區(qū)域內(nèi)各灰度階對(duì)應(yīng)像素的分布概率和信息熵值，統(tǒng)計(jì)信息熵分布和一維信息熵的極值點(diǎn)，以信息熵分布中取得極大值時(shí)所對(duì)應(yīng)的灰度階作為目標(biāo)區(qū)域的分割閾值，劃分分散特征子區(qū)域，

然后，正交采樣建立目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的基向量，其維度記為，梯度為；

（2）、向量融合階段

首先，將采樣得到的基向量組建向量簇，并在組建向量簇的過(guò)程中標(biāo)定基向量、記錄基向量前驅(qū)和后繼約束關(guān)系、提取基向量維度和梯度信息，然后分別用結(jié)構(gòu)矩陣、約束矩陣、維度矩陣和梯度矩陣表示，

采用最大約束特征提取方法建立極大梯度向量，并以向量簇的所有極大梯度向量為元素進(jìn)行融合得到人臉面部的復(fù)合梯度向量，其維度記為，梯度為；

（3）、人臉識(shí)別階段

人臉庫(kù)中存儲(chǔ)的人臉圖像的數(shù)量為，其復(fù)合梯度向量分別為，維度分別為，梯度為，待識(shí)別人臉的復(fù)合梯度向量、維度信息和梯度信息分別為、和，計(jì)算和，其中，?統(tǒng)計(jì)與的最小值，即可判斷待測(cè)圖像的人臉身份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合梯度向量的人臉識(shí)別方法，其特征在于所述的概念如下：

（1）、目標(biāo)區(qū)域是指人臉圖像包含了人臉主要信息的區(qū)域，記為，其中：為目標(biāo)區(qū)域，為目標(biāo)區(qū)域?qū)挾??為長(zhǎng)度；

（2）、邊緣奇異點(diǎn),又稱奇異點(diǎn)，是指分散特征子區(qū)域的邊緣像素點(diǎn)；

（3）、基向量是指與兩個(gè)奇異點(diǎn)相交的向量，記為，其中：為整數(shù)，，，基向量在向量簇中的位置是第行、第列，向量簇詳見概念（4），基向量的維度記為，梯度記為，當(dāng)基向量的終點(diǎn)是基向量的起點(diǎn)，稱為的前趨向量，為的后繼向量，無(wú)前驅(qū)向量的基向量稱為向量簇的根向量，無(wú)后繼向量的基向量稱為向量簇的葉向量；

（4）、向量簇是指基向量及基向量間相互關(guān)系的集合，記為，其中：是基向量的集合，是基向量間相互關(guān)系的集合，中存在唯一的根向量,處于向量簇的第1行、第1列，根向量后繼向量的數(shù)量為，則存在子集合，對(duì)任意的有(為空集)，對(duì)應(yīng)于，亦存在子集合，對(duì)任意的有，是根向量的子向量簇；

（5）、極大梯度向量是指起點(diǎn)為目標(biāo)區(qū)域?qū)挾鹊闹悬c(diǎn)、終點(diǎn)為向量簇葉向量的終點(diǎn)且與三個(gè)及三個(gè)以上奇異點(diǎn)相交的向量，記為，其中：,，基向量在向量簇中的位置是第行、第列，符號(hào)表示復(fù)合，向量和復(fù)合為)，表示連續(xù)復(fù)合，極大梯度向量的維度為，梯度為；

（6）、復(fù)合梯度向量是指以向量簇中所有極大梯度向量為元素的向量,記為，其中：;，?為向量簇中極大梯度向量的數(shù)量，當(dāng)時(shí)，有，的維度為，梯度為。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于復(fù)合梯度向量的人臉識(shí)別方法，其特征在于所述的矩陣如下：

（1）、結(jié)構(gòu)矩陣用于描述向量簇中基向量的結(jié)構(gòu)關(guān)系：

??其中：，，，，第一行的元素為向量簇的根向量，第二行的元素是基向量、和，均是的后繼向量，并以三者為根向量的子向量簇、、在向量簇中的順序分別是垂直向左、下、右，基向量，按逆時(shí)針方向分別復(fù)合向量、和得到其后繼向量，，，矩陣第行、第列的基向量有三個(gè)后繼向量、和，且三者在向量簇中是按照垂直向左、下、右、上的逆時(shí)針方向排列的，那么有，，；

（2）、維度矩陣和梯度矩陣用于描述基向量的維度信息和梯度信息：

其中：,,；

（3）、約束矩陣用于描述向量簇中基向量的前驅(qū)、后繼約束關(guān)系：

其中：，，，，約束矩陣的元素是二元組，二元組的元是基向量，二元組的第一元是第二元的前驅(qū)向量，是的后繼向量。