基于svm的人脸识别增量学习算法研究

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1、华侨大学硕士学位论文基于SVM的人脸识别增量学习算法研究姓名：宋剑申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：方瑞明20100501华侨大学硕士学位论文基于SVM的人脸识别增量学习算法研究摘要传统的人脸识别系统可以在样本充足的数据库上取得良好的识别性能，但使用样本稀疏或旧的数据库时识别率会大幅下降。这就需要一种可以针对这种较差条件数据库进行良好识别的学习方法。而增量学习充分利用历史训练结果的学习方式则正好可以有效地解决这一困难，它能随着新增样本的增加逐渐提高学习精度。本文在现有的人脸识别及其增量学习算法的基础上，提出了一种基于

2、球环向量的支持向量机增量学习算法，并基于该算法建立了一个具有增量学习能力的人脸识别系统。其主要内容如下：首先，比较了两种子空间维数确定准则下的增量主成分分析算法，并证明基于特征值贡献率的增量主成分分析算法可以在保证系统识别率的前提下，有效控制子空间的维数，提高系统学习效率。其次，提出了基于球环向量的支持向量机增量学习算法。该算法先抽取出可能成为支持向量的球环向量，减少了训练样本的数目，提高了系统的训练速度，然后以KKT（Karush-Kuhn-Tucker）条件为停机准则实现支持向量机对新增样本的增量学习。最后，在此基础上结合增量

3、主成分分析和增量支持向量机算法实现了一个人脸识别系统，将所提出的基于球环向量的支持向量机增量学习算法在系统中实现。通过对ORL和JAN数据库进行测试发现，在同等精度下，该系统对于大样本数据具有更高的学习效率和处理速度，适合处理连续视1华侨大学硕士学位论文基于SVM的人脸识别增量学习算法研究频在线文件。关键词：人脸识别；增量学习；增量支持向量机；球环向量；增量主成分分析2华侨大学硕士学位论文基于SVM的人脸识别增量学习算法研究AbstractTraditionalfacerecognitionsystemscanperformwel

4、lwithanadequatesampledatabase,butadatabaseofsparseoroldsampleswillsubstantiallyreducetherecognitionrate.Soalearningmethodunderpoordataconditionsisrequired.Theincrementallearning,bymakingfulluseofthehistoricaltrainingresults,caneffectivelysolvethisproblem,anditcangradu

5、allyimprovelearningaccuracywithincreasingnewsamples.Basedontheexistingfacerecognitionandincrementallearningalgorithm,theincrementalsupportvectormachine(ISVM)learningalgorithmbasedonballringvectorisproposed.Onthebasisofthealgorithm,ahumanfaceidentificationsystemwithinc

6、rementallearningabilityisestablished.Themaincontentsareasfollows:First,twokindsofincrementalprincipalcomponentanalysis(IPCA)algorithmoftwodeterminingcriteriawithsub-spacedimensioniscompared,andthefactisprovedthattheIPCAalgorithmbasedontheeigenvaluescontributionratecan

7、effectivelycontrolthedimensionnumberofsubspace,andthusincreasesystemicstudyefficiencyonthepremiseofassuranceofdefinitesystemicrecognitionaccuracy.Second,theISVMlearningalgorithmbasedonballloopvectorisproposed.Toarriveattherealizationoftheincrementallearningonthenewsam

8、pleswithsupportvectormachine,thealgorithm,whosestop3华侨大学硕士学位论文基于SVM的人脸识别增量学习算法研究criterionisKarush-Kuhn-Tucker(KKT)conditions