基于球面谐波基图像的任意光照下的人脸识别.pdf

《基于球面谐波基图像的任意光照下的人脸识别.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第Z9卷第5期计算机学报Vol.Z9No.5Z006年5月C~INESEJOURNALOFCOMPUTERSMayZ006基于球面谐波基图像的任意光照下的人脸识别卿来云1)Z)Z)1)9Z)山世光陈熙霖高文1)(中国科学院研究生院北京100039)Z)(中国科学院计算技术研究所北京100080)摘要提出了一种基于球面谐波基图像的光照补偿算法9用以在任意光照条件下进行人脸识别.算法分两步进行:光照估计和光照补偿.基于人脸形状大致相同和每个人脸的反射率基本相等的假设9首先估计了输入人脸图像光照的9个低频谐

2、波系数.根据光照估计的结果9提出了两种光照补偿方法:纹理图像和差图像.纹理图像为输入图像与其光照辐照图之商9与输入图像的光照条件无关.差图像为输入图像与平均人脸在相同光照下的图像之差9通过减去平均人脸在相同光照下的图像9减弱了光照的影响.在CMU-PIE人脸库和yaleB人脸库上的实验表明9通过光照补偿9不同光照下人脸图像识别率有了很大提高.关键词人脸识别;光照变化;谐波基图像;光照估计;光照补偿中图法分类号TP393FaceRecognitionunderVaryingLightingBasedon

3、theHarmoniclmages1)Z)Z)1)9Z)@INGLai-yunS~ANShi-GuangC~ENXi-LinGAOWen1)(GradateSchoolofChineseacademSofSciences9Beijing100039)Z)(InstitteofComPtingTechnologS9ChineseacademSofSciences9Beijing100080)AbstractTheperformancesofthecurrentfacerecognitionsystems

4、sufferheavilyfromthevaria-tionsinlighting.Todealwiththisproblem9thispaperpresentsanilluminationnormalizationap-proachbasedontheharmonicimagesmodel.Therearetwostepsinthealgorithm:illuminationestimationandilluminationnormalization.Benefitingfromtheobserva

5、tionsthathumanfacessharesimilarshape9andthealbedosofthefacesurfacesareCuasi-constant9theauthorsfirstesti-matetheninecoefficientsofthelow-freCuencycomponentsoftheillumination.Thentheauthorscompensatetheeffectoftheilluminationbydefiningtwocanonicalimages9

6、thetextureimageandthedifferenceimage.Thetextureimageisdefinedastheratiobetweentheinputimageanditsir-radianceanditisilluminationinvariant.Thedifferenceimageisdefinedasthedifferencebetweentheinputimageandtheimageoftheaveragefacemodelunderthesameilluminati

7、on.Thereforetheeffectoftheilluminationisweakenedandthevaluableinformationforrecognitionisstillen-codedinthedifferenceimage.TheexperimentsontheCMU-PIEfacedatabaseandtheyaleBfacedatabasehaveshownthattheproposedmethodimprovetheperformanceofafacerecognition

8、systemsignificantlywhentheprobesarecollectedundervaryinglightingconditions.Keywordsfacerecognition;varyinglighting;harmonicimages;illuminationestimation;illumi-nationnormalization收稿日期:Z005-11-06;修改稿收到日期:Z006-0Z-Z8.本课题得到国家自然科学基金重点