基于核的非線性特征抽取與人臉識(shí)別方法研究.pdf

1、特征抽取是人臉識(shí)別領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題，抽取有效的特征信息對(duì)提高識(shí)別效果有重要意義。本文對(duì)基于核的非線性特征抽取方法進(jìn)行了深入研究，進(jìn)而提出了一些特征提取的新算法，并在人臉識(shí)別問(wèn)題上驗(yàn)證了有效性。本文的主要研究及創(chuàng)新工作如下： （1）核主成分分析作為主成分分析的非線性推廣，能有效提取人臉的非線性特征，但無(wú)法利用樣本的類(lèi)別信息。本文深入分析了融合類(lèi)別信息的核主成分分析方法，并針對(duì)相應(yīng)的特征對(duì)最近鄰分類(lèi)器進(jìn)行改造。在Iris和人臉庫(kù)上的仿

2、真實(shí)驗(yàn)證明與理論分析相吻合，也驗(yàn)證了本文對(duì)分類(lèi)器改進(jìn)的合理性。 （2）核Fisher鑒別分析和核最大間距準(zhǔn)則作為有效的非線性特征抽取方法，已被廣泛研究并證實(shí)適合于人臉識(shí)別問(wèn)題。本文在深入分析這兩種特征抽取方法理論本質(zhì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合同類(lèi)樣本的局部幾何信息，提出了局部距離核最大間距準(zhǔn)則的特征抽取方法。這種方法的特點(diǎn)是充分利用了訓(xùn)練樣本的局部距離信息和類(lèi)別信息，抽取出了更有利于分類(lèi)的非線性特征。 （3）核典型相關(guān)分析基于核考察

3、了兩組變量之間的相關(guān)關(guān)系，核廣義典型相關(guān)分析和核鑒別典型相關(guān)分析對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化，但都有一定的局限性。為解決較為復(fù)雜的線性不可分問(wèn)題（如人臉識(shí)別），本文提出了核廣義鑒別典型相關(guān)分析，不僅引入類(lèi)信息，還充分考慮了樣本之間的相關(guān)關(guān)系對(duì)其分類(lèi)的影響，在人臉庫(kù)上的實(shí)驗(yàn)表明了此方法的識(shí)別性能有所提高。 （4）最后，本文提出了局部距離鑒別典型相關(guān)分析（Local DCCA），通過(guò)構(gòu)造同類(lèi)樣本的距離矩陣，使類(lèi)間相關(guān)矩陣極大，同時(shí)類(lèi)內(nèi)相關(guān)矩陣極小