本文關(guān)鍵詞：人臉表情識別新算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京理工大學(xué)》 2015年

人臉表情識別新算法研究

岳雷  

【摘要】：人臉表情識別是計算機視覺以及模式識別領(lǐng)域的熱點研究問題，自20世紀80年代以來的三十年間受到了越來越多學(xué)者的重視。同時，作為人工智能以及情感分析的重要分支，人臉表情識別在人機交互、重癥病房監(jiān)護等領(lǐng)域具有很大的研究價值以及應(yīng)用前景。早期的人臉表情識別專注于二維圖片以及圖片序列，也即視頻上的算法實現(xiàn)。但是由于二維人臉圖像是三維物體向二維平面的投影，在投影過程中必然會損失紋理、形狀等特征，還會受到姿態(tài)、光照等因素的影響，所以近十年來，基于三維人臉點云模型的表情識別成為該領(lǐng)域的研究重點和中心。 本文首先提出兩種完全自動的基于三維點云數(shù)據(jù)的表情特征提取乃至分類算法；其次在二維表情識別領(lǐng)域，通過擴展已有算法得到了三種優(yōu)秀的表情分類特征提取方法；最后，通過使用網(wǎng)絡(luò)文本搜索的方法，建立接近于真實生活中人們呈現(xiàn)表情狀態(tài)的二維人臉表情數(shù)據(jù)庫。本文的主要研究工作以及提出的創(chuàng)新點如下： 第一,提出一種基于自動獲取三維及二維特征點的三維人臉表情識別算法。該算法采用在三維點云、深度圖像以及三維點云對應(yīng)的二維紋理圖像上分別自動獲得特定特征點，并將非點云上獲得的特征點映射回三維點云以獲得全部需用特征點的方法�；谶@些自動獲取的特征點得到三維歐氏距離組成特征向量分類表情，實現(xiàn)了完全自動的三維表情特征提取以及分類過程。 第二,提出了一種通過提取所有實驗對象每種不同表情點云上始于鼻尖、終止于經(jīng)剪切規(guī)整過的三維人臉點云的邊界的呈放射狀人臉面部曲線族，并計算不同表情曲線之間的距離。最后使用自動特征選取算法獲取區(qū)分度最高特征子集的方法實現(xiàn)自動的三維人臉表情分類識別。 第三,使用一種直方圖上下文情境化算法，提取由局部微紋理算子所獲得直方圖向量的空間組織結(jié)構(gòu)特性，以進一步挖掘特征向量判別度、提高表情正確率。面部圖片可以使用局部微紋理算子非常有效的表征。使用這些算子獲得的表征人臉表情圖片的直方圖向量包含有豐富的對不同種類表情進行判別的信息。為了度量該信息，本文引入直方圖上下文情境化算法來加強由局部微紋理算子獲得的直方圖向量的類間判別度，實驗表明，此方法可以大幅度提高原始直方圖向量的表情判別度。 第四,擴展了一種圖像空間域局部微紋理提取算法，應(yīng)用算法提取時間–空間域特征向量。該算法通過分別提取表情序列各幀以及由各幀相同位置行和列組成的與各幀相垂直的兩個平面（共三個平面）的WLD特征向量，連接所有特征向量組成原始表情時間–空間域特征向量。通過編碼該直方圖向量的上下文情境化，，可以獲得優(yōu)異的表情分類識別結(jié)果。 第五,擴展形狀上下文算法，并使用該算法表征LBP編碼圖像以提取表情分類特征向量。該算法首先對一幅人臉圖像使用LBP算法編碼。編碼整幅人臉圖像后，在此LBP編碼圖像上均勻密集取點。以每一個特征點為原點使用旋轉(zhuǎn)不變SC的極坐標系取得SC特征直方圖。所謂旋轉(zhuǎn)不變SC是指計算特征點周圍的主梯度方向，以該主梯度方向作為極坐標系的初始方向指向。該直方圖的每一個柱柄又由一個子直方圖組成，該子直方圖是SC極坐標劃分的每一個區(qū)間所覆蓋LBP編碼圖像上子區(qū)域的LBP直方圖。當取得所有樣本點的SC直方圖后，將這些直方圖連接起來組成整幅圖像的特征直方圖向量作為特征進行表情分類。 第六,表情數(shù)據(jù)庫的建立對算法的驗證至關(guān)重要。但現(xiàn)有的表情數(shù)據(jù)庫都有自己的明顯缺點：實驗對象稀少，表情圖片不足；得到的表情數(shù)據(jù)均是在實驗室嚴格限制條件下獲得，而非日常自然表情。因此，本文提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)搜索組建二維表情數(shù)據(jù)庫的理論框架。該理論框架包含兩個主要組成部分：按照關(guān)鍵詞文本搜索的數(shù)據(jù)庫組建過程以及基于自主學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)庫圖片搜索結(jié)果精煉過程。使用此框架建立的數(shù)據(jù)庫將克服以上提到的現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的缺點。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.41
【目錄】：

下載全文 更多同類文獻

CAJ全文下載

(如何獲取全文？ 歡迎：購買知網(wǎng)充值卡、在線充值、在線咨詢)

CAJViewer閱讀器支持CAJ、PDF文件格式

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 韓強;;基于廣義Hough變換的手寫文檔整詞定位[J];安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報;2011年05期

2 楊緒兵,韓自存;ε不敏感的核Adaline算法及其在圖像去噪中的應(yīng)用[J];安徽工程科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年04期

3 陶秀鳳,唐詩忠,周鳴爭;基于支持向量機的軟測量模型及應(yīng)用[J];安徽工程科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年02期

4 許高程;張文君;王衛(wèi)紅;;支持向量機技術(shù)在遙感影像滑坡體提取中的應(yīng)用[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2009年06期

5 郭立萍;唐家奎;米素娟;張成雯;趙理君;;基于支持向量機遙感圖像融合分類方法研究進展[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年17期

6 程剛;鄭小華;陽鋒;徐祖艦;;三維全景視覺技術(shù)在農(nóng)業(yè)機器人中的應(yīng)用[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年34期

7 馮學(xué)軍;;最小二乘支持向量機的研究與應(yīng)用[J];安慶師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年01期

8 何海燕;施培蓓;;基于改進AdaBoost算法的行人檢測方法[J];安慶師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年03期

9 吳慧蘭;劉國棟;劉炳國;胡濤;浦昭邦;;ICF實驗靶定位技術(shù)研究[J];半導(dǎo)體光電;2008年05期

10 鄒心遙;姚若河;;基于LSSVM的威布爾分布形狀參數(shù)估計(英文)[J];半導(dǎo)體技術(shù);2008年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;An effective procedure exploiting unlabeled data to build monitoring system[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所第11屆（2011年度）學(xué)術(shù)年會論文集(下)[C];2012年

2 劉善磊;張亮;;基于相位相關(guān)和SURF算法的關(guān)鍵幀實時匹配研究[A];江蘇省測繪學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

3 隋樹林;孫立宏;姚文龍;袁健;;融合改進UKF/SIFT信息的自主光學(xué)導(dǎo)航方法[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

4 ;A Novel Kernel PCA Support Vector Machine Algorithm with Feature Transition Function[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

5 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

6 汪力;葉樺;夏良正;;利用特征點定位嘴巴[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

7 ;Loop-closing By Using SIFT Features for Mobile Robots[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

8 ;Fault Pattern Recognition of Rolling Bearings Based on Wavelet Packet and Support Vector Machine[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

9 周凱;范瑞霞;李位星;;一種基于SIFT的MeanShift-粒子濾波融合跟蹤算法[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

10 ;Rapid Target Recognition and Tracking under Large Scale Variation Using Semi-Naive Bayesian[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王玉全;基于全景視覺的移動機器人同時定位與地圖創(chuàng)建方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 梁洪;基于內(nèi)容的醫(yī)學(xué)圖像檢索及語義建模關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

3 任楨;圖像分類任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

4 殷志偉;基于統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論的分類方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

5 孔凡芝;引線鍵合視覺檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

6 王作為;具有認知能力的智能機器人行為學(xué)習(xí)方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

7 鄔俊;基于交互式語義推理的圖像檢索算法研究[D];大連海事大學(xué);2010年

8 鄭大騰;柔性坐標測量機空間誤差模型及最佳測量區(qū)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

9 肖潔;視覺注意模型及其在目標感知中的應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2010年

10 朱清波;序列圖像三維重建方法研究[D];華中科技大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋抗;壓縮機活塞圓度誤差數(shù)字檢測系統(tǒng)研究[D];河南理工大學(xué);2010年

2 陳忠翔;基于立體視覺的三維重建方法研究[D];南昌航空大學(xué);2010年

3 李金華;基于SVM的多類文本分類研究[D];山東科技大學(xué);2010年

4 雒燕飛;地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急地理信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計及其應(yīng)用[D];山東科技大學(xué);2010年

5 唐紅梅;基于輻射與空間信息的遙感圖像檢索[D];山東科技大學(xué);2010年

6 倪希亮;基于尺度不變特征的多源遙感影像配準[D];山東科技大學(xué);2010年

7 賈偉潔;SAR影像與光學(xué)影像配準研究[D];山東科技大學(xué);2010年

8 朱耿峰;支持向量機在沖擊地壓預(yù)測模型中的應(yīng)用研究[D];山東科技大學(xué);2010年

9 任天宇;自穩(wěn)定航拍系統(tǒng)算法與設(shè)計[D];長春理工大學(xué);2010年

10 李光;基于均值偏移的視頻目標跟蹤、檢測算法研究及系統(tǒng)實現(xiàn)[D];浙江理工大學(xué);2010年

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉曉旻;譚華春;章毓晉;;人臉表情識別研究的新進展[J];中國圖象圖形學(xué)報;2006年10期

2 張楠;;人臉表情識別技術(shù)研究概述[J];山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年04期

3 倪寧;盧剛;;基于視頻的人臉表情識別方法研究[J];計算機工程與應(yīng)用;2008年17期

4 李菊霞;;人臉表情識別方法及展望[J];農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息;2009年02期

5 趙黎;;人臉表情識別與合成系統(tǒng)模型設(shè)計[J];微計算機信息;2009年13期

6 薛雨麗;毛峽;郭葉;呂善偉;;人機交互中的人臉表情識別研究進展[J];中國圖象圖形學(xué)報;2009年05期

7 陳俊;;人臉表情識別方法綜述[J];中國集體經(jīng)濟;2009年16期

8 陳海峰;;一種基于人臉表情識別的軟件自動換膚技術(shù)研究[J];微電子學(xué)與計算機;2010年02期

9 洪偉銘;;組合方法在人臉表情識別中的應(yīng)用研究[J];計算機仿真;2011年02期

10 田建華;;一種高性能部分遮擋的人臉表情識別方法[J];電腦知識與技術(shù);2011年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蘇建霞;李凱;林文茹;;人臉表情識別軟件的設(shè)計[A];第七屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

2 王吉林;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉表情識別研究[A];2006’和諧開發(fā)中國西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

3 鄒國鋒;王科俊;原蕾;傅桂霞;;人臉表情識別研究新進展[A];第25屆中國控制與決策會議論文集[C];2013年

4 吳立平;王金海;崔軍;;人臉表情識別在監(jiān)護系統(tǒng)中的應(yīng)用與設(shè)計[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會第三十四屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2014年

5 陳海峰;;一種智能性自動換膚技術(shù)研究[A];第三屆中國智能計算大會論文集[C];2009年

6 李悅;黃永明;章國寶;劉海彬;;基于角度差和散度均值特征的人臉表情識別[A];2013年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議論文集（第五分冊）[C];2013年

7 朱婭妮;杜加友;;基于多特征融合的人臉表情識別[A];浙江省電子學(xué)會2009學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

8 何良華;鄒采榮;王志平;石光;趙力;;基于DWT-DCT的人臉表情識別[A];第一屆中國情感計算及智能交互學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

9 朱婭妮;王喆;;基于遺傳算法進化的SVM人臉表情識別[A];2009年中國智能自動化會議論文集（第三分冊）[C];2009年

10 夏春芬;鄒承明;;CUDA共享內(nèi)存在人臉表情識別中的應(yīng)用[A];第六屆和諧人機環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議（HHME2010)、第19屆全國多媒體學(xué)術(shù)會議（NCMT2010）、第6屆全國人機交互學(xué)術(shù)會議（CHCI2010）、第5屆全國普適計算學(xué)術(shù)會議（PCC2010）論文集[C];2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 何良華;人臉表情識別中若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];東南大學(xué);2005年

2 劉偉鋒;人臉表情識別研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

3 王文成;基于局部特征分析的人臉表情識別問題研究[D];山東大學(xué);2011年

4 周書仁;人臉表情識別算法分析與研究[D];中南大學(xué);2009年

5 支瑞聰;基于譜圖理論的人臉表情識別算法研究[D];北京交通大學(xué);2010年

6 萬川;基于動態(tài)序列圖像的人臉表情識別系統(tǒng)理論與方法研究[D];吉林大學(xué);2013年

7 岳雷;人臉表情識別新算法研究[D];北京理工大學(xué);2015年

8 劉建征;基于肌肉運動的人臉表情識別[D];天津大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉決仕;標準自然教室中的人臉表情識別研究[D];上海交通大學(xué);2009年

2 蔣斌;人臉表情識別若干問題的研究[D];河南大學(xué);2009年

3 曾祥媛;基于譜特征的人臉表情識別算法研究[D];北京交通大學(xué);2009年

4 李超;Microsoft Agent技術(shù)在人臉表情識別系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];天津大學(xué);2010年

5 樊引剛;人臉表情識別系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];北京交通大學(xué);2011年

6 應(yīng)偉;動態(tài)人臉表情識別技術(shù)研究[D];湖南大學(xué);2005年

7 田儆;人臉表情識別的研究及在游戲中應(yīng)用的探討[D];太原理工大學(xué);2008年

8 黃明威;基于非線性降維的人臉表情識別若干算法的研究[D];五邑大學(xué);2011年

9 施毅;基于主動外觀模型的人臉表情識別研究[D];上海交通大學(xué);2012年

10 周昌俊;學(xué)習(xí)環(huán)境下人臉表情識別系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D];上海交通大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：人臉表情識別新算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：218670