基于模糊最大间距准则的人脸特征提取方法.pdf

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1、总第298期计算机与数字工程Vo1．42No．82014年第8期Computer&DigitalEngineering1355基于模糊最大间距准则的人脸特征提取方法程国(1．商洛学院数学与计算科学系商洛726000)(2．商洛学院数学研究所商洛726OOO)摘要在最大间距准则算法中引入模糊化思想，提出了基于模糊最大间距准则(FMMC)的人脸识别算法。首先讨论图像对各个类别的隶属程度，并重新定义了类内和类间离散度矩阵；然后利用模糊最大间距准则得到最优投影变换矩阵；最后将原始训练样本数据投影到一个相对低维的特征空间，从而完成对训练样本数据的特征提取。

2、在ORL和Yale标准人脸库上的实验结果表明，文中提出的模糊最大间距准则特征提取方法用于人脸识别具有较高的识别率。关键词人脸识别；模糊最大间距准则；特征提取中图分类号TP391．1DOI：10．3969／j．issn1672—9722．2014．08．013FaceFeatureExtractionMethodBasedonFuzzyMaximumMarginCriterionCHENGGuo，(1．DepartmentofMathematicsandComputerScience，ShangluoUniversity，Shangluo72600

3、0)(2．InstituteofMathematics，ShangluoUniversity，Shangluo726000)AbstractAFuzzyMaximumMarginCriteriononthebasisofthisideaoffuzzyispresented，whichisintroducedintoMaximumMarginCriterion(MMC)．Firstly，theimage’Smembershipdegreeisdiscussedforeachclass，andthecorrespond—ingscattermatri

4、cesareredefined．Thenthefuzzymaximummargincriterionisusedtogettheoptimalprojectionmatrix．Fi—nally，byusingtheoptimalprojectionmatrix，FMMCcantransformtheoriginalsampledatafromoriginalhigh-dimensionaldataspacetOalow-dimensionalfeaturespaceandcompletethefeatureextractionoftheorigi

5、nalsampledata．ExperimentalresultsonORLfacedatabaseandYalefacedatabaseshowthattheproposedFMMCmethodforfacerecognitionhashighrec—ognitionrate．KeyWordsfacerecognition，fuzzymaximummargincriterion，featureextractionClassN帅berTP39]．】作为投影方向，使高维的人脸图像样本变换到低维1引言空间后具有更好的类可分性，达到最大的类间离散人脸识

6、别技术已经成为模式识别和人工智能度和最小的类内离散度l3]。然而在人脸识别中，由领域中的一个研究热点[1]。特征提取是人脸识别于存在“小样本问题”而使得类内离散度矩阵奇异。系统中的关键步骤之一，能否提取有效的人脸图像针对该问题，文献[-4-]提出了基于最大间距准则特征，直接影响人脸识别的效率。线性判别分析_2](MaximumMarginCriterion，MMC)的特征提取(LinearDistinguishAnalysis，LDA)是一种经典的方法，该方法基于特征空间的类间离散度矩阵和类代数特征提取方法，它通过构造样本的类间和类内内离散度矩阵

7、之差的最大化，目的在于寻找一组最离散度矩阵，在Fisher准则下计算最佳鉴别矢量佳鉴别矢量进行投影变换，使得特征空间的类间散收稿日期：2014年2月7日，修回日期：2014年3月21日基金项目：陕西省教育厅科研计划项目(编号：2013JK0597)；陕西省教育科学“十二五”规划2012年课题(编号：~H12443)；商洛学院科研基金项目(编号：12SKY010)；商洛学院服务地方专项项目(编号：12SKY-FWDF011)资助。作者简介：程国，男，硕士，讲师，研究方向：计算智能和模式识别。程国：基于模糊最大间距准则的人脸特征提取方法第42卷度最大

8、、类内散度最小[5州]。因而从理论上解决了矢量得到。Fisher准则中因类内离散度矩阵奇异而无法求解3模糊最大间距准则方法的问题。研究发