基于面部特征点的PCA人脸识别模型论文_王敬茹,张靖林,王旭

山东科技大学 山东泰安 271000

【摘要】 随着科学技术的发展,人工智能已成为国务院及教育部大力推进的产业。其中人脸识别因其应用广泛,故在人工智能中占尤为重要的地位。本文从模型识别的角度,通过建立肤色法概率模型判断出人脸在照片中的大致位置;通过建立面部特征点位置模型,利用主成分分析法、K-L变换实现人脸的精确识别;在获取图像及建立数据库的基础上,通过欧式距离法,达到人脸识别及其检核的目的。本文采用基于面部特征点的PCA人脸识别模型,该模型能够有效地对人脸进行识别,其算法具有广泛的参考价值,并在其他图像识别中有推广价值。

【关键词】 肤色法概率 主成分分析法 K-L变换 欧式距离法

2017年7月,国务院印发了《新一代人工智能发展规划》,欲创建规模达1万亿元的国内人工智能产业,到2030年使中国成为世界主要人工智能创新中心。人工智能就是让机器人能够学习并模仿人类行为,甚至能够像人一样思考。人工智能机器人认识和接触这个世界最主要的途径是“看”和“听”,而第一步就是要让人工智能机器人能够“看”。特别地,人脸识别在人工智能中显得特别重要,机器人通过人脸识别技术认识周围的人,判断他们的心情,和人们面对面打交道。

1 人脸位置判断(肤色法概率建模)

取一张照片将其数字化,设数字化后格式为RGB格式,m、n、h分别为照片在A点(m,n)处的R、G、B的值。之后计算肤色相似度并将其归一化处理,输出二值图像,确定人脸位置:

根据“截断”法产生x的估值,使均方误差最小的正交变换矩阵是其相关矩阵Rx的前m个特征值对应的特征向量构成的,这m个特征向量化为p行q列矩阵,得到m幅图像,成为“特征脸”。由这些“特征脸”可以构成一个降维的特征子空间。因为变换后的各特征向量不相关,且自相关矩阵和协方差矩阵为:

表1 图1与数据库中图片的欧氏距离

结语

在本文的基于综合距离匹配的PCA人脸识别模型得到优化后,精度得到提高,运行速度变快,对人脸年龄变化适应性增强,因此可以推广用于对于同一个人不同年龄阶段、不同姿态、不同发型等复杂情况的人脸识别,具有很强的适应性和通用性。此外,这种人脸识别模型还可以推广运用到视频中的人脸识别,尤其是监视器中的人脸识别,这对于警方破案等情况有着重要意义。

参考文献

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[5]姜贺,基于几何特征的人脸识别算法的研究[D].大连理工大学,2008。

论文作者:王敬茹,张靖林,王旭

论文发表刊物:《科技新时代》2018年5期

论文发表时间:2018/7/20

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