基于二维FISHER线性判别的人耳识别

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1、第36卷第2期光电工程V．ol-36．No．22009年2月Opto—ElectronicEngineeringFeb．2009文章编号：1003—501X(2009)02—0132—05基于二维Fisher线性判别的人耳识别苑玮琦，郭伟芳，柯丽(沈阳工业大学视觉检测技术研究所，沈阳l10023)摘要：针对传统二维Fisher线性判别(2DFLD)方法只使用图像矩阵的行向量作子模式的局限性，结合人耳图像的特点，提出了一种基于列向量作子模式的2DFLD的人耳识别方法。首先利用训练样本图像矩阵的列向量作子模式进行训练以提取

2、特征人耳子空间，再将测试图像投影到该子空间上，最后用最近邻欧式距离方法进行匹配。实验结果表明，以列向量作子模式时的识别率达98．333％，比行向量作子模式时提高了3．333％，与同样基于多元统计分析的PCA、2DPCA和PCA+FLD方法相比，识别效果最优，是一种有效的人耳识别方法。关键词：2DFLD；列向量；子模式；人耳识别中图分类号：TP391．41文献标志码：AEarRecognitionBasedonTwo-dimensionalFisherLinearDiscriminantYUANWei-qi，GUOWei

3、-fang，KELi(ComputerVisionInstitute，ShenyangUniversityofTechnology，ShenyangI10023，China)Abstract：ToovercometheproblemthattheconventionalalgorithmbasedonTwo—DimensionalFisherLinearDiscriminant(2DFLD)onlytooktherowvectorsofimagemarxassub—pattem，anearrecognitionalgo

4、rithmbasedon2DFLDwithtakingthecolumnvectorsofimagemarxassub-patternwasproposed．Firstly,theear~amresubspacewasextractedafterprocessingtrainingbyusingthecolumnvectorsoftrainimagemarxassub—pattem．Secondly,thetestsampleimageswereprojectedonsmalldimensionsubspace．Las

5、tly,thenearestneighborclassifiertoearmatchbasedonEuclideandistancewasused．Theexperimentalresultsshowthattherecognitionrateofcolumnvectorsreaches98．333％，whichisabout3．333％higherthanthatofrowvectors．ComparedwithothermethodssuchasPCA．2DPCAandPCA+FLDbasedonthemulti．

6、elementstatisticanalysis，theproposedmethodisthebestone．Itisanefectivewayofearrecognition．Keywords：Two—dimensionalFLD；colunmvector；sub—pattern；earrecognition．0引言人耳识别是近年来新兴的一种生物特征识别技术。人耳本身具有丰富的物理结构，具有普遍性、唯一性和持久性，已经证实其作为一种生物识别特征是切实可行的J。目前人耳识别的研究还处于起步阶段，也是模式识别领域一个新的

7、课题。在模式识别领域，特别是在图像识别中，有关特征抽取和维数压缩的理论及方法一直是人们研究的热点。到目前为止，多元统计分析中的诸多方法已被成功的应用到这一领域，其中最具代表性的有基于K—L变换的主分量分析(PCA)方法和Fisher线性判别分析(FLD)方法J。PCA方法提取的特征是最佳描述特征而不是最佳分类特征。FLD方法能提取最佳分类特征，但由于该方法在处理图像时要将二维图像矩阵转化成一维向量，一般情况下，图像向量的维数远多于样本数，造成样本的类内散布矩阵奇异，使得该方法的求收稿日期：2008—09—10；收到修改

8、稿日期：2008—12—11基金项目：教育部“春晖计划”科研合作项目(z2005—2—11009)作者简介：苑玮琦(196O一)，男(汉族)，辽宁沈阳人。教授，博士生导师，博士后，主要研究机器视觉、生物特征识别等。通信作者：郭伟芳(1980一)，女(汉族)，河南平顶山。硕士，主要研究图像处理和生物特征识别。E—mail：perry