人臉姿態(tài)估計(jì)方法的研究.pdf

1、人臉姿態(tài)估計(jì)在人臉識(shí)別系統(tǒng)和人機(jī)接口等領(lǐng)域一直是重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。在人臉識(shí)別系統(tǒng)，人機(jī)交互系統(tǒng)，門(mén)禁系統(tǒng)及其它應(yīng)用場(chǎng)景中，人臉姿態(tài)估計(jì)是非常關(guān)鍵的一步，良好的人臉姿態(tài)估計(jì)將有助于提高系統(tǒng)的性能。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于人臉姿態(tài)估計(jì)問(wèn)題的研究方法眾多，比如基于幾何方法，基于人臉外觀的方法以及非線性回歸的方法，基于非線性流形方法等，其中基于幾何和人臉外觀方法在人姿態(tài)估計(jì)問(wèn)題上得到了廣泛的應(yīng)用。然而，上述方法在人臉姿態(tài)估計(jì)的實(shí)際應(yīng)用上具

2、有很大的局限性。
　　 本文在比較了各種解決人臉姿態(tài)估計(jì)問(wèn)題的方法后，提出一種新的人臉姿態(tài)估計(jì)方法——基于局部線性嵌入(Local Linear Embedding，LLE)算法和BP(Back-Propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉姿態(tài)估計(jì)方法，并用它進(jìn)行大范圍內(nèi)的人臉姿態(tài)估計(jì)。LLE算法屬于流形學(xué)習(xí)算法的一種，基本思想是將全局的非線性轉(zhuǎn)化為局部線性，而互相重疊的局部鄰域能夠提供全局結(jié)構(gòu)的信息，這樣對(duì)每個(gè)局部進(jìn)行線性降維后，再

3、按照一定的規(guī)則將結(jié)果組合在一起，就能夠得到低維的全局坐標(biāo)表示，在本文提出的人臉姿態(tài)識(shí)別方法中，首先通過(guò)它得到訓(xùn)練樣本在低維嵌入空間上的流形表示，隨后將降維后的訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)及其對(duì)應(yīng)的姿態(tài)角信息分別作為輸入向量和目標(biāo)向量訓(xùn)練BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)測(cè)試樣本，不再是傳統(tǒng)上同訓(xùn)練樣本一起降維，而是采用了局部線性映射的方法得到其在低維流形上的表示，最后將此表示送到訓(xùn)練好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中得到姿態(tài)估計(jì)結(jié)果。本文提出的方法可以認(rèn)為是一種流形嵌入方法，也可認(rèn)為