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专利号: 2021101433170
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于局部连续性的鲁棒性人脸识别方法,其特征在于,包括以下方法步骤:S1:获取N张人脸图像,所述N张人脸图像由n类人脸图像组成,选择任意一类人脸图像,将该类人脸图像转换为向量图像,该向量图像组成一个子字典,遍历n类人脸图像,获得n个子字典,将n个子字典拼接为n类人脸图像的字典A,所述N张人脸图像均为没有遮挡情况下的人脸图像;

S2:获取待识别人脸图像,采用PCA降维方法提取待识别向量图像中主成分,并将提取的主成分构建为第一模板图像;

S3:基于第一模板图像,计算残差图像,基于残差图像,获得匹配标记图M;

1 1

S4:基于匹配标记图M,获得遮挡支撑图像W,通过迭代更新方法对遮挡支撑图像W 进行t

处理,获得遮挡支撑图像W;

t

S5:将遮挡支撑图像W作为权重,计算待识别人脸图像的加权稀疏表示向量x,并判断遮挡支撑图像Wt是否满足收敛条件,若不满足,则进入步骤S5,若满足,则进入步骤S6;

S6:基于加权稀疏表示向量,构建待识别人脸图像的第二模板图像,并重复步骤S3~S4;

t

S7:基于遮挡支撑图像W、加权稀疏表示向量x与字典A,获得待识别人脸图像的分类结果i。

2.根据权利要求1所述的一种基于局部连续性的鲁棒性人脸识别方法,其特征在于,所述步骤S4的具体操作方法为:1

基于匹配标记图M,计算遮挡支撑图像W:1

Wi,j=H(CM(i,j)‑ε)其中,CM(i,j)为在匹配标记图中,第i行第j列的一个像素点周围3*3领域的匹配点个数,且值为1的像素点个数;

所述CM(i,j)计算表达式为:所述匹配点为Mi,j矩阵中,||Ei,j||≤τ的点;

1 t

基于遮挡支撑图像W,通过迭代更新的方法,计算遮挡支撑图像W:其中, 为在第t‑1个遮挡支撑图像中,第i行第j列的一个像素点周围3*3领域的匹配点个数,

所述CW(i,j)的计算表达式为:H(·)是单位阶跃函数,ε是一个区间为[1,9]的整数值。

3.根据权利要求2所述的一种基于局部连续性的鲁棒性人脸识别方法,其特征在于,所述M具体的计算表达式为:|E|=|y‑y′|

其中,E为残差图像,T为预设残差阈值,i为矩阵图像中的行数,j为矩阵图像中的列数,y′为第一模板图像。

4.根据权利要求3所述的一种基于局部连续性的鲁棒性人脸识别方法,其特征在于,所述y′的具体计算表达式为:T T

y′=(y‑amean)·Q·Q+amean其中,y为待识别向量图像,Q为主成分的投影矩阵,T为矩阵转置,N为向量图像的个数,amean为向量图像的平均值。

5.根据权利要求1所述的一种基于局部连续性的鲁棒性人脸识别方法,其特征在于,所述步骤S5中x的具体表达计算式为:*

y=w⊙y

*

A=w⊙A

其中,⊙表示Hadamard积,即向量的每个元素对应相乘。

6.根据权利要求1所述的一种基于局部连续性的鲁棒性人脸识别方法,其特征在于,所述步骤S6中,第二模板图像的表达式为:为第二模板图像。

7.根据权利要求5所述的一种基于局部连续性的鲁棒性人脸识别方法,其特征在于,所述i的具体计算表达式为:m×N

A=[A1,A2,...,AK]∈R其中,m为人脸向量的长度。

8.一种基于局部连续性的鲁棒性人脸识别系统,其特征在于,所述人脸识别系统包括:图像采集分析模块,用于获取N张人脸图像,所述N张人脸图像由n类人脸图像组成,选择任意一类人脸图像,将该类人脸图像转换为向量图像,该向量图像组成一个子字典,遍历n类人脸图像,获得n个子字典,将n个子字典拼接为n类人脸图像的字典A,所述N张人脸图像均为没有遮挡情况下的人脸图像;

图像分析模块,用于获取待识别人脸图像,采用PCA降维方法提取待识别向量图像中主成分,并将提取的主成分构建为第一模板图像;

第一图像计算模块,用于基于第一模板图像,计算残差图像,基于残差图像,获得匹配标记图M;

1

第二图像计算模块,用于基于匹配标记图M,获得遮挡支撑图像W ,通过迭代更新方法对

1 t

遮挡支撑图像W进行处理,获得遮挡支撑图像W;

t

判断识别模块,用于将遮挡支撑图像W 作为权重,计算待识别人脸图像的加权稀疏表示向量x,并判断遮挡支撑图像Wt是否满足收敛条件,若不满足,则将结果输入到所述重构模块中,若满足,则将结果输入到分类模块中;

重构模块,用于基于加权稀疏表示向量,构建待识别人脸图像的第二模板图像,并将第二模板图像输入到所述第一图像计算模块中;

t

分类模块,用于遮挡支撑图像W 、加权稀疏表示向量x与字典A,获得待识别人脸图像的分类结果i。