[發明專利]一種自適應逼近人臉圖像產生方法

有效

• 申請號: 201410036022.3
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103778416A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 路小波;胡長暉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

技術領域

本發明屬于模式識別領域，涉及單樣本人臉識別問題中的自適應逼近人臉圖像產生方法。

背景技術

逼近人臉圖像產生技術主要應用于單樣本人臉識別問題中，其在信息安全，交通視頻監控，身份信息識別等領域有著廣泛的應用需求，如在交通監控方面，目前的交通視頻監控系統可實時采集大量含有人臉圖像的視頻和圖片信息，將這些人臉圖像通過逼近人臉圖像產生方法，可以產生同一個人的多張人臉圖像，從而提高人臉識別系統的識別準確率，能夠對可疑份子實施及時抓捕或實時定位。

逼近人臉圖像產生方法源于這樣一個事實，即在環境或條件等因素的制約下，每個人只能夠采集到一張人臉圖像。如在一些交通卡口，對每個過往的車輛只拍一張照片，采集到每個駕駛員人臉圖像為一張；身份證，護照，駕照等證件上只有一張人臉照片。在這些情況下進行人臉識別都屬于單樣本人臉識別問題。逼近圖像產生技術是一種由單樣本圖像產生多張圖像的技術，旨在通過去掉單樣本圖像中某些次要信息，保留大部分主要人臉圖像信息，來產生多個樣本；在多樣本條件下，人臉識別系統能夠顯著的提高識別的準確率。

近年來，逼近人臉圖像產生技術成為單樣本人臉識別領域的一個熱點研究課題，在理論上說明了方法的可行性，更提出了并發展了許多有顯示意義和應用價值的方法。按其產生方式可以分為兩類：基于先驗知識的方法和基于單樣本個體的方法。基于先驗知識的逼近圖像產生方法產生的圖像質量難以保證，且需要消耗大量的存儲空間和計算時間，在實際應用中不能令人滿意。基于單樣本個體分解的方法，具有較快的速度，產生圖像質量可靠，但是其產生圖像的效率和質量還可以進一步提高。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種能夠增加單樣本人臉識別系統的訓練樣本數量，適用于不同人臉識別算法的自適應逼近人臉圖像產生方法。

技術方案：本發明的自適應逼近人臉圖像產生方法，包括如下步驟：

步驟1：采集人臉彩色圖像，并轉換為灰度人臉圖像，具體流程如下：

步驟1.1：采集n個不同人的人臉彩色圖像，每人一張，每幅人臉彩色圖像的大小為h_c×w_c×3，其中c為人臉彩色圖像編號，c＝1,2,…,n，h_c表示第c幅人臉圖像矩陣的行數，w_c表示第c幅人臉圖像矩陣的列數；

步驟1.2：將步驟1.1中的n張彩色人臉圖像分別轉化為大小為h_c×w_c的灰度人臉圖像X_c；

步驟2：對步驟1中處理得到的灰度人臉圖像進行三角分解，然后求取灰度人臉圖像的三角分解的向量表示形式，具體流程如下：

步驟2.1：用矩陣LU三角分解方法，對步驟1中處理得到的灰度人臉圖像X_c進行三角分解，得到三角分解式如下：

Xc=PcTLcUc]]>

其中P_c為灰度人臉圖像X_c的三角分解置換矩陣，大小為h_c×h_c，“T”表示對矩陣求轉置，表示P_c的轉置矩陣；L_c為灰度人臉圖像X_c分解得到的下三角矩陣，其大小為h_c×w_c，U_c為灰度人臉圖像X_c分解得到的上三角矩陣，大小為w_c×w_c；

步驟2.2：將步驟2.1中得到的下三角矩陣L_c和上三角矩陣U_c分別寫成向量表示形式，即