基于视觉感知和边缘保持的光照不变人脸识别.pdf

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1、第８期电子学报Vol．４１　No．８２０１３年８月ACTAELECTRONICASINICAAug．　２０１３基于视觉感知和边缘保持的光照不变人脸识别辜小花（重庆科技学院电气与信息工程学院，重庆４０１３３１）摘要：　提出一种具有视觉感知特性和边缘保持特性的光照不变人脸识别方法．方法在各向异性扩散算法基础上引入视觉感知机制，提出具有视觉感知特性的图像梯度替代传统的图像空间梯度，使算法更符合人类视觉系统特性；同时，考虑到传统各向异性扩散算法采用的传递系数受参数影响较大，易产生明显的边缘锐化现象，提出一种新的传递系数，该系数不受参数影响，能够始终保持良好的边缘保持特性．新方

2、法所获的光照不变人脸图像保持了良好的边缘，并极大程度上消除了光晕和白斑现象．在EYaleB和CMUPIE人脸图像库上的实验验证了该方法的有效性．关键词：　人脸识别；光照不变人脸图像；视觉感知；各向异性扩散；边缘保持中图分类号：　TP３９１畅４１　　　文献标识码：　A文章编号：　０３７２-２１１２（２０１３）０８-１５００-０６电子学报URL：http：／／www．ejournal．org．cnDOI：１０．３９６９／j．issn．０３７２-２１１２．２０１３．０８．００８VisualPerceptionandEdgePreservingIlluminationInva

3、riantFaceRecognitionGUXiao-hua（DepartmentofElectricalandInformation，ChongqingUniversityofScience&Technology，Chongqing４０１３３１，China）Abstract：　Thispaperproposedavisualperceptionandedgepreservingilluminationinvariantfacerecognitionmethod，whichononehandemploysavisualperceptionbasedimagegradi

4、enttoreplacetheimagespecialgradienttomakethemethodbemoreconsistentwiththehumanvisualsystem，andontheotherhand，proposesanoveldiffusionequationtoovercometheedgesharpeningproblem．Thenovelmethodcanpreservetheimageedgeandmeanwhilecaneliminatethehaloeffectandspoteffecttosomeex-tent．Experimenta

5、lresultsonEYaleBandCMUPIEdatabasesshowthattheproposedmethodoutperformsothercomparedmethods，whichillustratestheeffectivenessoftheproposedmethod．Keywords：　facerecognition；illuminationinvariantfaceimage；visualperception；anisotropicdiffusion；edgepreserving度较高，耗时长，大大的限制了其在实际人脸识别系统1引言［１１～１５］中

6、的应用．（３）光照不变特征法，相比前两类方法，人脸识别已成为模式识别、机器视觉和计算机视觉这类方法不需要大量的光照图像，仅利用单张输入图像［１～５］［１５］领域的重要研究课题之一．光照变化会给人脸图像提取其光照不变特征．其中，Gross等提出的各向异性带来阴影、灰度不均匀甚至遮挡等，使同一个人的人脸扩散方法（Anisotropicdiffusion，AD）凭借其算法的稳定性图像之间的差异变大，甚至大于人脸图像的个体差和良好的边缘保持特性，被广泛用于人脸图像光照处［６］异，消除光照变化的影响是目前人脸识别领域亟待解理．然传统的各向异性扩散方法在处理人脸光照图像时决的问题

7、之一．有以下两点不足：其一，受扩散系数参数影响较大，易出解决光照影响的方法大体可分为三大类：（１）光照现明显的边缘锐化现象，不利于光照不变图像的提取；［７，８］补偿法，这类方法理论简单、易实现，但普遍对光照其二，采用的图像空间梯度仅仅是一种数学特征，反映变换的处理效果较差，在实际应用中往往不能达到预期的是图像局部空间特性，在光照变化时对图像的描述能［９，１０］要求．（２）光照建模法，这类方法理论性很强，试图力不足．通过计算机视觉原理建立统一的光照模型，且假设过多针对以上不足，本文结合具有视觉感知特性的空间并需要大量不同光照变化条件下的图像，因而计算复