[發明專利]一種基于單訓練樣本的人臉特征提取方法

在審

• 申請號: 201410182023.9
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103927527A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 高濤;趙祥模;張超超;吳曉龍;馮興樂
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，具體涉及一種基于單訓練樣本的人臉特征提取方法。

背景技術

現有技術中，對于具有多訓練樣本的人臉識別方法已經取得了非常優秀的成果。但是在實際的應用中，經常會遇到缺乏訓練樣本的情況，例如恐怖分子的布控、海關安防、公安系統等等。因此，單樣本人臉識別的研究在近幾年內也成了研究的熱點，目前對于單樣本的人臉特征描述近多年也提出了多種解決方法，總結起來主要分為兩類：

1、使用各種方法對訓練樣本進行擴充，主要思想是擴充訓練樣本以使用全局特征描述方法，該類方法的優點是操作簡單，但是缺點是擴充的訓練樣本和原訓練樣本一致性過高，很難達到多樣本的效果；

2、對單樣本的圖像進行局部的紋理描述，旨在最大程度地描述圖像的局部特征，該類方法對單樣本人臉特征描述具有較高的穩定性和識別率，但是該方法的缺陷在于沒有考慮每個局部特征對于圖像整體描述的貢獻，對于所有的局部特征描述的重要性沒有區分。

綜上所述，現有技術中的對于單訓練樣本人臉圖像特征提取方法存在著對局部特征的貢獻考慮不足、分類識別效果差、穩定性低等缺陷和不足，不能很好地滿足實際應用的需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于單訓練樣本的人臉特征提取方法，其設計合理、實現方便且投入成本低，操作簡便，人臉特征提取速度快、效果好，能夠適用于實際應用中眾多缺乏訓練樣本的場景，實用性強。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種基于單訓練樣本的人臉特征提取方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、人臉圖像信號的采集及上傳：圖像采集設備采集人臉圖像信號并將其實時所采集的人臉圖像信號通過圖像信號傳輸裝置上傳給處理器；

步驟二、人臉圖像的分辨率調整及矩陣表示：首先，處理器調用分辨率差值調整模塊將其所接收到的人臉圖像信號的分辨率調整為128×128，得到人臉圖像G；然后，處理器將所述人臉圖像G表示為圖像矩陣X；

步驟三、圖像特征提取：處理器對步驟二中所得到的圖像矩陣X進行分析處理，得到人臉圖像G的特征向量W，其分析處理過程如下：

步驟301、對圖像矩陣X進行橫向分塊：將圖像矩陣X橫向分為q塊，得到：

X=X11X21...Xq1]]>

其中，q為自然數且q的取值為4、6、8、16、32或64，X_i1(i＝1,2,...,q)為維的人臉子圖像矩陣；

步驟302、采用二維Gabor濾波器組對圖像矩陣X進行濾波，具體過程如下：

步驟3021、構建時域下的二維Gabor濾波器組：