多层融合深度局部PCA子空间稀疏优化特征提取模型
本文选题:深度学习 + 多层融合 ; 参考:《电子学报》2017年10期
【摘要】:子空间方法是主要利用全局信息的经典模式识别方法,随着深度学习思想的引入,局部自学习结构特征模型得到大家的关注.利用深度学习原理,本文提出一种多层融合的深度局部子空间稀疏优化特征自学习抽取模型解决目标识别问题.首先,对训练样本集通过最小化重构误差得到第一层的主成分(Principal Component Analysis,PCA)特征映射矩阵;然后,通过L1范数约束对特征映射结果进行稀疏优化,提高算法鲁棒性.接着,在第二层映射层以第一层的特征输出为输入,进行同样的特征矩阵学习操作,最终将图像映射至深层PCA子空间;然后,对各个映射层的特征提取结果进行加权融合,进行二值化哈希编码和直方图分块编码,提取图像的深度子空间稀疏特征.在FERET、AR、Yale等经典人脸数据库以及MNIST、CIFAR-10等目标数据库上的实验结果表明,该算法可以取得较高的识别率以及较好的光照、表情、人脸朝向鲁棒性,并且相对于卷积神经网络等深度学习框架具有结构简洁、收敛速度快等优点.
[Abstract]:Subspace method is a classical pattern recognition method which mainly uses global information. With the introduction of the idea of deep learning, the local self-learning structural feature model has attracted much attention. Based on the principle of depth learning, this paper presents a multi-layer fusion model of sparse feature extraction in deep local subspace to solve the problem of target recognition. Firstly, the first level principal component Principal Component Analysis (PCA) feature mapping matrix is obtained for the training sample set by minimizing the reconstruction error, and then the algorithm robustness is improved by sparse optimization of the feature mapping results with L1 norm constraints. Then, at the second layer, the feature output of the first layer is taken as the input, and the same feature matrix learning operation is carried out. Finally, the image is mapped to the deep PCA subspace, and then the feature extraction results of each mapping layer are weighted and fused. Binary hash coding and histogram block coding are used to extract the sparse feature of the depth subspace of the image. The experimental results on the classical face databases such as Yale and MNIST CIFAR-10 show that the algorithm can achieve higher recognition rate, better illumination, expression and face orientation robustness. Compared with the convolutional neural network, it has the advantages of simple structure and fast convergence.
【作者单位】: 燕山大学信息科学与工程学院;
【分类号】:TP391.41
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 郭小芳;李锋;宋晓宁;;一种基于PCA的时间序列异常检测方法[J];江西师范大学学报(自然科学版);2012年03期
2 陈丹;;基于PCA变换的多传感器图像融合质量评价[J];科技广场;2009年01期
3 刘振;吴鹏;陈月辉;;基于PCA和神经网络的人脸识别[J];山东科学;2006年04期
4 冯帆;王嘉祯;刘会英;王惠萍;郭景涛;张斌;;基于PCA和希伯特包络分析的盲隐写分析算法[J];计算机工程与应用;2011年04期
5 齐兴敏;刘冠梅;;基于PCA的人脸识别方法的比较研究[J];现代电子技术;2008年06期
6 牛丽平;郑延斌;李新源;窦育强;;融合小波与2D PCA的贝叶斯人脸识别[J];计算机工程与应用;2009年13期
7 方捷;;基于PCA技术的IT项目特征识别和项目分类研究[J];计算机时代;2009年08期
8 刘丽敏;樊晓平;廖志芳;刘曼玲;;一种基于L_(2,1)范数的PCA维数约简算法[J];计算机应用研究;2013年01期
9 赵冬娟;梁久祯;;融合小波和自适应类增广PCA的人脸识别[J];计算机工程与应用;2011年35期
10 俞利强;马道钧;;基于PCA技术的神经网络说话人识别研究[J];计算机工程与应用;2010年19期
相关会议论文 前2条
1 顾群英;李文元;;基于PCA人脸识别的移动电话身份验证方法探讨[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
2 万卫兵;施鹏飞;;标准像的人脸识别[A];信号与信息处理技术——第一届信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2002年
相关博士学位论文 前1条
1 张长青;基于自表达的多视角子空间聚类方法研究[D];天津大学;2015年
相关硕士学位论文 前10条
1 董向前;二维PCA人脸识别算法的改进研究[D];大连海事大学;2015年
2 李艳;基于小波变换和PCA类方法的人脸识别技术研究[D];西安电子科技大学;2014年
3 高海燕;基于二维PCA的人脸识别算法研究[D];大连海事大学;2013年
4 刘超;基于改进PCA的人脸识别混合算法研究[D];太原理工大学;2011年
5 李姗姗;基于PCA的实时人脸识别系统的设计与实现[D];北京邮电大学;2013年
6 齐兴敏;基于PCA的人脸识别技术的研究[D];武汉理工大学;2007年
7 聂金词;基于PCA和LDA的人脸图像检索技术研究与实现[D];深圳大学;2015年
8 赵一儒;基于子空间的人脸识别[D];河北大学;2015年
9 董新;子空间辨识方法的研究及软件包的开发[D];华北电力大学(北京);2006年
10 李刚;基于特征脸法的正面人脸识别研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
,本文编号:1790659
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/1790659.html