从传统到计算成像的识别研究

【摘要】模式识别是使计算机自动寻找蕴含在各种图像、数据或是思维方式中的规律,并利用此规律进行建模,达到对同类物体的辨别和分类目的。模式识别在生物学、医学和国防等各个领域都占据着举足轻重的作用,对其进行研究具有重要的意义。模式识别系统的目标是将一个输入模式分类到一个特定的类别中。传统识别一般主要研究两部分：(1)分析(也称描述),即提取所研究模式的特征；(2)分类(也称识别),即通过第一部分得到的特征,使系统操作者认识这个模式(或是物体)。分析部分是整个传统识别的核心。所以,本文首先围绕怎样提取有效的原始物空间的特征表示,研究了各种比较流行的算法,在表情库上进行了实验分析与比较。但是,不难发现,上述的算法是将模式的成像与识别分开研究,局限在首先进行物空间的冗余重构表示,然后再进行后续的图像处理,这样不可避免的带来了资源的浪费。在本文的后半部分研究了基于计算成像的识别,所谓“计算”,就是将成像系统与后置的特征提取计算步骤看成一个整体,设计一种新型的成像系统——“计算成像”,使得成像系统的目的不再是满足人们的视觉要求而是提供满足智能应用所必须的鲁棒和智能功能,实现“从3D到信息”的跨越。论文的主要工作及创新性为：1.系统的研究了目前传统识别中比较流行的特征提取算法、特征降维算法,将各种算法的优点相结合,组成了对于特定的表情识别较好的算法：Gabor小波+局部特征提取+核通用矢量判别(KernalDiscriminationCommonVector,KDCV)+支持向量机(SupportVectorMachine,SVM)。2.在实验室资金与技术支持下,与实验室成员合作完成了人脸识别系统,连续三年参加了由台湾由田公司主办的人脸识别比赛,并且获得了较好的成绩。3.在计算成像识别方法的新框架下,研究该方法在人脸识别、表情识别和性别识别上的应用,并进行仿真实验,实验的结果证明了所研究方法的有效性。4.给出了一个基于计算成像思想的轮廓监测识别系统,该系统通过红外激光主动的提取目标的轮廓信息,然后根据轮廓信息进行分类识别,有效的减少了资源的浪费,该系统已经获得了软件专利。
【作者】康健；
【导师】韦穗；
【作者基本信息】安徽大学，信号与信息处理，2014，硕士
【关键词】传统识别；计算成像；人脸识别；表情识别；性别识别；轮廓监测识别系统；

【参考文献】
[1]杨丹丹.Poisson风险模型及其推广模型的破产概率[D].渤海大学,应用数学,2013,硕士.
[2]赵莉.城市轨道交通枢纽交通设计理论与方法研究[D].北京交通大学,2012.
[3]沙益辉.膝痹通结合关节镜下软骨成形术治疗膝骨关节炎的临床研究[D].北京中医药大学,中医骨伤科,2013,硕士.
[4]刘世明.中学语文古典诗歌主题教学方法研究[D].东北师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[5]杨韵韵.基于社会视角的中亚留学生汉语学习动机研究[D].新疆大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[6]刘一威.网络环境下地方政府政务公开研究[D].南昌大学,公共管理（专业学位）,2012,硕士.
[7]石若明.基于GIS的城建档案管理信息系统集成研究[D].中国地质大学（北京）,2006.
[8]本报国际部.2012年世界科技发展回顾[N].科技日报,2013-01-08002.
[9]刘萍.我国小学社会课程研究（1988-2011）[D].扬州大学,课程与教学论,2012,硕士.
[10]胡婷.胃癌组织中TFF3和PDGFR的表达及临床意义[D].蚌埠医学院,肿瘤学,2013,硕士.
[11]高舜龙.中学历史教师知识结构探究[D].渤海大学,学科教学（专业学位）,2014,硕士.
[12]赵贤慧.厌氧水解—生物接触氧化工艺处理低浓度城市污水试验研究[D].武汉科技大学,环境工程,2003,硕士.
[13]赵明威,Cui’E.Wen.不同制备工艺对Ti84Mo16合金弹性模量的影响[J].热加工工艺,2014,20:47-50.
[14]胡楠.浅谈Web数据库的发展[J].本溪冶金高等专科学校学报,2002,S1:121-122.
[15]莫则尧,刘兴平,廖振民.应用程序并行与优化关键技术研究[J].数值计算与计算机应用,2002,01:31-40.
[16]刘光焕.碳纳米材料的模板法制备与结构表征[D].太原理工大学,2010.
[17]郭书魁.竖向加筋砂土直剪试验的颗粒流数值分析[D].浙江大学,2013.
[18]孙章军,颜景龙,李玉珏,李桂斌,邸超.变结构球形机器人系统设计[J].电子测试,2014,22:7-9.
[19]王焕燃.竞技武术套路对传统武术发展影响研究[D].西安体育学院,体育,2013,硕士.
[20]郭洪强.内企业家学习的机理与模式研究[D].浙江大学,企业管理,2003,硕士.
[21]汪卫东.新型吸附材料在样品前处理技术中的应用研究[D].西南大学,2009.
[22]魏文楚.基于动机维度的情绪效价强度效应研究[D].宁波大学,发展与教育心理学,2013,硕士.
[23]庄博,刘玉琴.陈家庄凸起北坡三角洲砂体储层描述及含油性分析[J].石油地球物理勘探,2005,04:433-437+493-8.
[24]李杰.HMGA2在膀胱尿路上皮癌中的表达及临床意义[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[25]曾福胜.产品设计知识管理关键技术研究[D].上海交通大学,2007.
[26]边绍辉.用于啤酒瓶视觉检测的实时图像处理器的设计与开发[D].浙江大学,2004.
[27]贺娟.凹顶藻提取物对小鼠免疫及抗氧化生物活性作用的研究[D].青岛大学,营养与食品卫生学,2004,硕士.
[28]曲慧.改进的遗传算法在变压器优化设计中的研究与应用[D].东北大学,系统工程,2010,硕士.
[29]卢曼曼.现代汉语副词“倒”和“并”的比较研究[D].扬州大学,语言学及应用语言学,2012,硕士.
[30]田晓晨.伊布利特在持续性心房颤动射频消融术中转律的疗效特点[D].大连医科大学,内科学,2012,硕士.
[31]宛相毅.建筑的装饰性构件[D].合肥工业大学,建筑设计及其理论,2004,硕士.
[32]史宁.潍坊市高速公路信息化设计及关键技术研究[D].吉林大学,交通运输工程,2014,硕士.
[33]秦绪娟.科学创造中的审美想象研究[D].哈尔滨理工大学,科学技术哲学,2012,硕士.
[34]薛玲玲.超对称可积系统的贝克隆变换、达布变换及其离散化[D].中国矿业大学（北京）,应用数学,2014,博士.
[35]朱剑.重庆市国有企业高管薪酬激励问题研究[D].长安大学,交通运输工程（专业学位）,2013,硕士.
[36]李静.静电纺丝锂离子电池过渡金属负极材料的制备及性能表征[D].江南大学,2012.
[37]王京,李金义.基于WinCC的恒温水槽系统设计[J].实验技术与管理,2015,03:88-92.
[38]章培青.从上海毛巾行业的技术改造看毛巾烘燥机的发展[J].中国纺织.1998(06)
[39]商凌霞.高校排课系统的设计与实现[D].浙江工业大学,2012.
[40]赵方园.基于氧化石墨烯构筑的几种伏安传感器及其应用[D].郑州大学,2012.
[41]韩彤岩.住房公积金综合管理系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[42]耿强,王勇,仲琦,李泉.新市场环境下的结算系统建设[J].电信科学,2004,02:56-60.
[43]周正.特大山地组团城市停车换乘（P&R）研究[D].重庆交通大学,交通运输规划与管理,2012,硕士.
[44]周樟垠.杭州市城市物流节点分布特征与影响因素研究[D].兰州大学,城市与区域规划,2013,硕士.
[45]刘明武.云南xx建筑公司战略研究[D].云南财经大学,工商管理,2013,硕士.
[46]赵吝.S物流企业物流金融服务模式及风险防范对策研究[D].合肥工业大学,物流工程,2013,硕士.
[47]钟皓成.铜绿假单胞菌肺炎治疗和预后的临床研究[D].浙江大学,内科学,2013,硕士.
[48]王朝辉.燃料管理信息系统的研发和应用[D].华北电力大学（河北）,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[49]赵晶.Va族元素硫属化合物的溶剂热合成与表征[D].苏州大学,无机化学,2012,硕士.
[50]廖芃芃.医疗保险监管体系研究[D].华中科技大学,公共卫生,2013,硕士.