隨著行業(yè)需求的逐步提升,人臉識別技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。人臉識別技術(shù)作為一種安全、穩(wěn)定、高效的機器視覺檢測技術(shù),其在應(yīng)用過程中,關(guān)鍵在于對人臉特征的提取(建模)。那么,人臉識別技術(shù)中所采用的人臉特征提取方法都有哪些呢?下面就由中國機器視覺商城(www.china-vision.com.cn)為您解答吧!
在人臉識別技術(shù)的應(yīng)用中,最核心最困難的環(huán)節(jié)是人臉辨別,即人臉相似度計算,包括"特征提取"和"特征比對"。人臉特征提?。ń#┑挠行詻Q定了人臉識別的精度,好的人臉特征提取技術(shù)將使提取的人臉特征值更小、辨別性能更好,可以提高識別率和降低誤識率,因此,人臉識別技術(shù)的好壞關(guān)鍵在于對人臉特征的提?。ń#?/p>
目前已存在的人臉特征提取方法主要有:基于面部器官的特征提取、基于模板的特征提取、基于代數(shù)方法的特征提取、基于彈性匹配法的特征提取。
一、基于面部器官的特征提取
基于面部器官的特征提取是最早研究特征提取的方法,主要考慮眉毛、眼睛、鼻子、嘴巴之間的位置關(guān)系。各器官之間歐氏距離、角度及其大小和外形被量化成一系列參數(shù),來衡量人臉特征,所以對眉毛、眼鏡、鼻子、嘴巴等的定位就是一個很重要的工作。面部幾何特征的提取依靠于先驗知識,需要在自適應(yīng)和檢測準(zhǔn)確度之間進行權(quán)衡,受人臉表情,姿態(tài)等影響很大。對于人臉主要器官如眉毛、眼睛、鼻子、嘴巴等進行描述和特征提取,可以比較準(zhǔn)確地提取人臉的基本特征。
二、基于模板的特征提取
人臉的基本輪廓和臉部器官位置基本是固定的,在提取特征之前先定義一個標(biāo)準(zhǔn)的模板,利用Hough變換、方差投影和模板匹配相結(jié)合,有效地確定出眼睛、嘴巴和鼻子等器官的位置。定義模板需要用到人臉器官的幾何特征矢量,它可以通過虹膜中心、內(nèi)眼角點、外眼角點、鼻尖點、鼻孔點、耳屏點、耳下點、口角點、頭頂點、眉內(nèi)點和眉外點等關(guān)鍵點得到。特征的提取通常以面部器官的外形和幾何關(guān)系之間的匹配分量作為依據(jù),匹配分量通常包括人臉兩點間的歐氏距離、曲率和角度等,其中歐氏距離的判決是最常用的方法。標(biāo)準(zhǔn)模板可以是固定模板,也可以是參數(shù)可變的可變性模板。固定模板比較簡單,但是隨著環(huán)境的改變模板也要更換,有很大的局限性,一般只針對簡單的圖像;可變性模板是以器官的幾何特征作為模板的參數(shù),定義一個能量函數(shù),通過改變參數(shù)使能量函數(shù)最小化,能量函數(shù)越小越接近提取目標(biāo)??勺冃阅0逶诃h(huán)境發(fā)生變化時只需要改變相應(yīng)的參數(shù)即可,因此靈活性和適應(yīng)性都比較好,可處理質(zhì)量較差的人臉圖像,但是模板描述不夠精確,適用于可變性不大的器官,常用于提取眼睛、嘴和鼻子輪廓。
三、基于代數(shù)方法的特征提取
此類方法使用代數(shù)變換來提取人臉特征,其中比較經(jīng)典的方法是特征臉方法。人臉由一些基本特征就可以描述,如眉毛、鼻子、眼睛和嘴巴等特征,因此描述人臉的圖像可以縮小到很小空間。特征臉方法基于K-L變換,將協(xié)方差矩陣E分解為通過這變換將原始圖像變換到一個新的維數(shù)較低的特征空間,通過計算矩陣的特征值和特征向量,利用圖像的代數(shù)特征信息進行提取臉部器官的特征。這種方法具有無需提取眉毛、眼鏡、鼻子和嘴巴等幾何特征的優(yōu)點,但在單樣本時識別率不高,且在人臉模式數(shù)較大時計算量大。
四、基于彈性匹配法的特征提取
彈性匹配法是一種較好的特征提取方法,主要思想是采用畸變不變性物體識別特性,定義了一種對于人臉變形具有不變性的距離,采用屬性拓?fù)鋱D代表人臉,圖中任一頂點均包含一個特征向量,用來記錄人臉在該頂點位置四周的信息,邊則表示各特征點之間的關(guān)系。假設(shè)S1是人臉庫中定義的某人臉屬性拓?fù)鋱D,S為待識人臉屬性拓?fù)鋱D。在彈性匹配中也就是尋找Sl中各節(jié)點在S中最佳匹配節(jié)點。
以上便是人臉識別技術(shù)之人臉特征提取方法,人臉識別技術(shù)作為一項新興的生物識別技術(shù),是當(dāng)今國際科技領(lǐng)域攻關(guān)的高精尖技術(shù),而其日漸廣泛的應(yīng)用,也將為各大行業(yè)的發(fā)展發(fā)展帶來新的生機。獲取更多相關(guān)信息,敬請登陸:中國機器視覺商城 www.china-vision.com.cn 咨詢熱線:4000-400-816。