[發(fā)明專利]基于多核字典學習的彩色人臉識別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610051557.7
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105740790B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉茜;荊曉遠;吳飛
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 江蘇愛信律師事務(wù)所 32241
• 代理人: 唐小紅

1.一種基于多核字典學習的彩色人臉識別方法，包括以下步驟：

步驟1，獲得各彩色分量訓練樣本集，為每一個彩色分量樣本集選擇最優(yōu)的核函數(shù)；

步驟2，定義目標函數(shù)，對目標函數(shù)求解，得到每一個彩色分量訓練樣本集的字典、特征提取系數(shù)矩陣和非線性鑒別特征集；

步驟3，獲得待識別樣本，根據(jù)上述訓練樣本特征集，得出待識別樣本的非線性特征，使用字典對待識別樣本的非線性特征進行稀疏編碼，并根據(jù)重構(gòu)誤差進行分類和識別；

步驟1中按照下面的核函數(shù)選擇準則為第i個彩色分量樣本集(i＝R,G,B)選擇最優(yōu)的核函數(shù)

式中，和分別表示第i個彩色分量樣本集的類間散布和類內(nèi)散布，定義如下：

式中，c表示彩色人臉圖像訓練樣本集中訓練樣本的類別數(shù)，n表示彩色人臉圖像訓練樣本集中所有訓練樣本的個數(shù)，n_p和n_r分別表示彩色人臉圖像訓練樣本集中第p類和第r類訓練樣本的個數(shù)；令X_R∈R^d×n、X_G∈R^d×n、X_B∈R^d×n分別表示彩色人臉圖像訓練樣本集中R、G、B三個彩色分量樣本集，d表示彩色分量樣本維數(shù)，表示X_i中第p類的第q個樣本，表示X_i中第p類的第s個樣本，表示X_i中第r類的第s個樣本；φ_i:R^d→H_i表示一個核映射，它將彩色人臉圖像訓練樣本的第i個彩色分量樣本從原始d維的線性空間R^d映射到一個非線性高維核空間H_i，k_i表示核映射φ_i對應(yīng)的核函數(shù)；

選擇好之后，令表示多核學習中對應(yīng)核函數(shù)的多核組合系數(shù)，表示用于非線性鑒別特征提取的核映射后第i個彩色分量樣本集φ_i(X_i)的投影變換矩陣，h_i表示高維核空間H_i的維數(shù)，m＜min{h_R,h_G,h_B}表示提取的特征數(shù)；令表示φ_i(X_i)的非線性鑒別特征，則令得

根據(jù)核重構(gòu)理論，核空間H_i(i＝R,G,B)中的投影變換U_i用所有核映射后的訓練樣本線性表示，即U_i＝φ_i(X_i)V_i，其中V_i∈R^n×m是一個系數(shù)矩陣，則

式中K_i∈R^n×n表示X_i的核矩陣，K_i中第p行第q列的元素和分別表示X_i中的第p個和第q個樣本。