圖像特征識別算法及其在聾人視覺識別中的應用研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，3G生活已經(jīng)走進了千家萬戶，4G技術(shù)也已經(jīng)開始嶄露頭角，這些高新技術(shù)的出現(xiàn)，使人們的工作和生活產(chǎn)生了史無前例的巨大變化。借助這些高新技術(shù)，人們的工作更加快捷，生活也更為便利，同時，對一直存在于我們身邊的弱勢群體——聾啞人群體也更加地關(guān)注。中國現(xiàn)有聾啞人2000多萬，為了使這2000多萬聾啞人更好更快地融入到正常社會生活之中，消除健全人與聾啞人之間交流的障礙，提高他們的生活質(zhì)量，真正地實現(xiàn)融合共生，構(gòu)建

2、社會和諧，聾人視覺識別研究已受到國內(nèi)越來越多的專家和學者關(guān)注。
　　在現(xiàn)有的各種聾人視覺識別算法中，處于主導地位的主要是基于數(shù)據(jù)手套的聾人視覺識別和基于數(shù)字圖像處理的聾人視覺識別方法。大部分研究是將兩種算法相結(jié)合，前者主要用于圖像的采集，而用后者進行圖像的識別和處理，以便取得更好的識別效果。
　　盡管聾人視覺識別已經(jīng)取得某些進展，但仍然面臨如手勢不變特征的提取、手勢之間的過渡模型等許多挑戰(zhàn)性課題，導致目前的手語識別算法在識別

3、率，健壯性等方面存在諸多不足。本文對上述問題進行了研究，并取得了階段性的研究成果，且將其應用于作者承擔開發(fā)的聾啞人視覺識別交流系統(tǒng)的應用軟件研制，部分地已投入了實際教學試用。盡管該應用軟件還存在許多有待改進完善之處，但仍然取得了良好的應用效果，并受到從事相關(guān)工作單位的肯定。從事研究期間的主要工作和創(chuàng)新性集中地歸納為以下幾個方面：
　?、籴槍Ψ炙畮X算法對噪聲十分敏感，容易引起邊緣不連續(xù)，偽邊緣、過分割等現(xiàn)象，提出一種基于形態(tài)學和分水

4、嶺算法相結(jié)合的圖像幾何特征辨識算法。該算法借助前者獲取將圖像的前景色和背景色最大程序分開的最佳閾值，再利用該閾值對后者的路徑代價函數(shù)進行限制，從而縮小查找范圍，提高了算法的執(zhí)行速度。
　?、卺槍δ壳案鞣N融合算法在圖像識別中存在的光譜特性扭曲、算法復雜度高，內(nèi)存需求量大，難以兼顧圖像的整體結(jié)構(gòu)和細節(jié)等問題，提出一種基于雙正交小波變換紋理一致性測度融合算法。該算法根據(jù)正交小波變換對于融合的源圖像分別進行小波分解，其低頻系數(shù)按比例選取圖

5、像的小波系數(shù)構(gòu)成融合圖像小波低頻系數(shù)矩陣，高頻系數(shù)采用紋理一致性測度分析特定區(qū)域不同高低頻系數(shù)的邊緣特性，并以一定規(guī)則確定融合圖像高頻小波系數(shù)矩陣。實驗結(jié)果表明，該融合算法既可較好地分辨出偽邊緣，使細節(jié)信息更加豐富和真實，又兼顧了整體視覺效果，具有較好的識別效果。
　?、坩槍κ中巫R別的局限性，提出一種基于模糊BP神經(jīng)網(wǎng)絡的手語融合識別算法。該算法借助模糊 BP神經(jīng)網(wǎng)絡，將采集的手形和唇形圖像進行融合計算，其融合圖像被分別視為手形和

6、唇形模糊集，對模糊集進行模糊算子操作，將操作結(jié)果與數(shù)據(jù)庫手語符號進行匹配，然后將獲取的兩個手語集再進行模糊集合運算，最后得到識別結(jié)果。實驗表明了該算法的有效性。
　?、茚槍υ趶碗s光照條件下，傳統(tǒng)人臉特征識別算法往往忽略了局部區(qū)域像間的對比度，丟棄了部分重要的紋理特征信息，導致識別效果不理想，提出一種改進的LBP人臉特征識別算法。該算法先對不同復雜光照下的人臉圖像進行光照歸一化預處理，將光照變化控制在一定范圍之內(nèi)，再借助改進的LBP