熊長智 杜澤遼 江西應用科技學院

基于改進LBP算子和稀疏表示的三維人臉識別分析

熊長智 杜澤遼 江西應用科技學院

隨著社會不斷進步，科技持續(xù)發(fā)展，人臉識別技術(shù)不斷優(yōu)化，三維人臉識別應運而生，但需要進一步優(yōu)化完善，最大化提高人臉識別準確程度。因此，本文從不同角度入手客觀分析了基于改進LBP算子和稀疏表示的三維人臉識別。

改進 LBP算子 稀疏表示 三維人臉識別 分析

在計算機視覺方面，二維人臉識別是不可忽視的關(guān)鍵性研究方面，但在多方面因素作用下，二維人臉識別存在缺陷。隨之，三維人臉識別已成為研究人員關(guān)注的焦點。在研究過程中，研究人員根據(jù)各方面要求以及人臉識別中存在的問題，改進LBP算子的基礎上，巧妙利用稀疏表示概念，優(yōu)化三維人臉圖像，提高三維人臉標識精準度。

1 預處理三維人臉數(shù)據(jù)與局部二值模式

1.1 預處理二維人臉數(shù)據(jù)

在三維人臉識別方面，海量三維人臉數(shù)據(jù)的合理化預處理是其首要前提，是獲取高精準度人臉灰度與深度圖像的關(guān)鍵點。在預處理過程中，研究人員根據(jù)人臉檢測技術(shù)，優(yōu)化利用相關(guān)檢測方法，先提取人臉鼻尖的特征點，再以人臉鼻尖為基點，科學切割人臉區(qū)域。隨后，研究人員借助坐標系，科學校正人臉區(qū)域中的具體點云，多層次客觀分析主成分，獲取對應的協(xié)方差矩陣以及人臉特征數(shù)值、向量，在配準算法作用下，科學配置點云，提高其精準度。校準結(jié)束之后，人臉點云會以投影的方式出現(xiàn)在二維平面中，科學轉(zhuǎn)化彩色信息，成為灰度數(shù)值，表示灰度圖像，深度圖像用深度信息表示，并根據(jù)具體投影具體情況，進行相關(guān)的處理，促使獲取的三維人臉數(shù)據(jù)具體較高的利用價值。

1.2 局部二值模式

簡單來說，局部二值模式就是紋理分類特征，原理并不復雜，具有較高的實用性，已被頻繁應用到圖像處理領域中。人臉灰度圖像作用下的局部紋理特點可以用LBP算子來表示。在此過程中，研究人員需要科學劃分獲取的人臉圖像成為無數(shù)個子塊，準確計算其LBP數(shù)值，對比分析子塊像素點、附近領域像素，如果不小于領域像素數(shù)值，則用1或者0替換領域，獲取所需的二進制數(shù)，按一定順序保存。研究人員要串聯(lián)子塊，獲取直方圖，作為圖像特征向量。由于傳統(tǒng)LBP算子具有一定缺陷，人臉光照、表情等各不相同，一個人不同人臉圖像作用下的LBP算子并不完全相同，原始LBP特征提取中也會受到受到噪聲等因素影響。在應用中，研究人員需要科學改進LBP算子，優(yōu)化表示方式，結(jié)合提取LBP具體特點，科學劃分非統(tǒng)一模式，更好地呈現(xiàn)LBP算子作用下的圖像特點。

2 LBP算子改進和稀疏表示下人臉識別

在人臉識別方面，稀疏表示發(fā)揮著重要作用。在三維人臉識別方面，研究人員要科學構(gòu)造完備集，合理分解信號稀疏。在構(gòu)建信號稀疏中，研究人員先要進行合理化計算，獲取重要的測試以及訓練數(shù)據(jù)，利用二者殘差，合理分類各方面人臉圖像。隨后，研究人員要在AR數(shù)據(jù)庫作用下，借助稀疏表示，全面、準確識別部分無法用肉眼識別的人臉圖像，稀疏表示作用下的算法叫做“SRC”算法。由于LBP算子改進、稀疏表示二者在人臉識別方面都發(fā)揮著重要作用，研究人員可以在人臉稀疏表示的過程中，要將改進之后的LBP算子巧妙應用其中，促使二者相互作用，科學呈現(xiàn)人臉三維圖像，提高人臉識別的準確度。

3 實驗結(jié)果

在實驗過程中，研究人員科學連接LBP算子改進作用下的二維與三維特征向量，呈現(xiàn)出整體特征，稀疏表示中的完備集用訓練圖像特征來表示，準確輸入需要進行測試的圖像整體特征，分解對應的稀疏，重新合理構(gòu)建圖像殘差，在殘差距離作用下，識別人臉圖像。在此過程中，研究人員將CASIA數(shù)據(jù)庫作用下的11張人臉圖像作為研究人臉表情變化方面的樣本，5張為訓練圖像，6張為測試圖像，對比分析的基礎上，優(yōu)化利用LBP算子、SRC最小距離算法等，獲取三維人臉識別程度。在對比分析，研究人員發(fā)現(xiàn)LBP算子改進之后，三維人臉識別準確率明顯提高，再加上稀疏表示作用，三維人臉識別準確率進一步提高，在數(shù)據(jù)庫、人臉特征維度作用下，三維人臉識別準確率上升率處于穩(wěn)定狀態(tài)。也就是說，在人臉識別方面，三維人臉識別是一種不錯的識別人臉方法，具有較好的可靠性，可以有效彌補二維人臉識別缺陷，科學解決存在的問題，確保和人臉識別相關(guān)的工作順利開展。

4 結(jié)束語

總而言之，在三維人臉識別研究方面，LBP算子改進、稀疏表示二者都發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，可以在一定程度上提高人臉表情、光照等變化識別精準度，人臉數(shù)據(jù)庫精準度明顯提高，也就是說，三維人臉識別具有其可行性，可以將其作用到不同領域以及行業(yè)中，不斷提高三維人臉識別現(xiàn)實應用價值。

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