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应用三角形坐标系的风格化肖像生成算法

西安交通大学学报 2018年第4期52卷 139-144页

作者：董肖莉李卫军宁欣张丽萍路亚旋中国科学院半导体研究所北京100083 中国科学院大学微电子学院北京100029 威富集团认知计算技术威富联合实验室北京100083

针对现有肖像漫画化处理方法中存在的依赖训练样本以及算法复杂度高的问题,为了在准实时系统中实现应用,提出了一种应用三角形坐标系的风格化肖像生成算法。该算法自动提取输入的实验人脸特征,将其与参考人脸比较得到个性特征,并通过夸... 详细信息

针对现有肖像漫画化处理方法中存在的依赖训练样本以及算法复杂度高的问题,为了在准实时系统中实现应用,提出了一种应用三角形坐标系的风格化肖像生成算法。该算法自动提取输入的实验人脸特征,将其与参考人脸比较得到个性特征,并通过夸张个性面部特征得到风格化肖像特征;分别基于实验人脸特征和风格化肖像特征建立三角形坐标系,在2个三角形坐标系之间实现图像变形生成风格化肖像。该算法无需训练样本,计算简单、全自动化,变形灵活且可预期,可快速生成风格化肖像。实验结果表明,该算法能自动提取并夸张实验人脸的个性面部特征,且算法执行效率高,可在0.5s以内生成效果较为生动的风格化肖像,表明该算法的综合性能良好,可在准实时的虚拟现实、增强现实和肖像绘制机器人等系统中应用。

关键词：三角形坐标系风格化肖像个性面部特征

一种基于2DHOL特征与(2D)~2FPCA结合的手指静脉识别方法

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计算机辅助设计与图形学学报 2018年第2期30卷 254-261页

作者：张丽萍李卫军宁欣董肖莉刘文杰中国科学院半导体研究所高速电路与神经网络实验室北京100083 中国科学院大学微电子学院北京100029 认知计算技术威富联合实验室北京100083

文中提出一种基于二维方向线直方图统计(2DHOL)特征与双向二维费希尔主成分分析((2D)~2FPCA))相结合的手指静脉识别方法.首先针对手指静脉图像纹路走向的特点,改进基于梯度直方图(HOG)特征中有关梯度幅值和方向的计算方法,采用二维Gabo... 详细信息

文中提出一种基于二维方向线直方图统计(2DHOL)特征与双向二维费希尔主成分分析((2D)~2FPCA))相结合的手指静脉识别方法.首先针对手指静脉图像纹路走向的特点,改进基于梯度直方图(HOG)特征中有关梯度幅值和方向的计算方法,采用二维Gabor滤波器获取静脉图像的线形响应和方向,提取2DHOL特征;然后综合考虑行列相关性和类别信息,采用(2D)~2FPCA对2DHOL特征进行降维处理,得到手指静脉特征向量;最后计算特征向量的欧氏距离.应用不同手指静脉数据库进行实验的结果表明,该方法能够有效地提高手指静脉识别率,并对训练样本数变化具有较强的鲁棒性.

关键词：手指静脉识别 Gabor滤波方向线直方图子空间学习 (2D)2FPCA

基于DS算法的玉米近红外定性分析光谱校正方法研究

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光谱学与光谱分析 2014年第6期34卷 1533-1537页

作者：柳培忠张丽萍李卫军覃鸿董肖莉华侨大学工学院福建泉州362000 中国科学院半导体研究所人工神经网络实验室北京100083

从校正的角度出发,研究了近红外定性分析中模型稳定性问题。以13个玉米品种为研究对象,针对数据采集时间不同带来的模型失效问题,借鉴近红外光谱定量分析中两台仪器间模型传递的思想,将直接模型传递(Direct Standardization)算法用于校... 详细信息

从校正的角度出发,研究了近红外定性分析中模型稳定性问题。以13个玉米品种为研究对象,针对数据采集时间不同带来的模型失效问题,借鉴近红外光谱定量分析中两台仪器间模型传递的思想,将直接模型传递(Direct Standardization)算法用于校正同一仪器不同时间采集的光谱,使得一次建立的品种鉴别模型,能用于其余时间测试数据的鉴别。首先采用Kennard/Stone算法在主光谱集中选取校正样品集,按照对应的编号从从光谱集中取出对应的数据,然后对校正样品集采用DS算法求取两组数据间的变换关系,再对剩余的从光谱集进行相应的变换得到适用于模型的光谱。实验中对比了校正样本数和模型校正位置对校正结果的影响,分别从品种定性鉴别准确性和校正前后主光谱数据和从光谱数据分布距离两方面分析了实验结果。结果表明,该方法能有效地解决同一仪器随着采样时间推移产生的光谱偏移现象,对采样时间不同的测试集均得到较高的识别率,提高了模型的鲁棒性和适用范围,由实验结果可见,校正位置处于特征提取之后时,校正效果最佳。

关键词：玉米近红外光谱品种鉴别 DS算法光谱校正

一种添加历史数据的近红外光谱特征提取方法研究

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光谱学与光谱分析 2016年第10期36卷 3148-3153页

作者：李浩光李卫军覃鸿张丽萍董肖莉于云华中国科学院半导体研究所高速电路与神经网络实验室北京100083 中国石油大学(华东)信息与控制工程学院山东东营257061

针对近红外光谱定性分析中,增加新的品种进行建模时,原有模型识别效果不够稳定的问题,提出一种在建模样本的基础上添加同类物质的历史光谱数据的特征提取方法,首先采集建模样本的近红外光谱数据,然后添加同种物质样本的历史近红外光谱数... 详细信息

针对近红外光谱定性分析中,增加新的品种进行建模时,原有模型识别效果不够稳定的问题,提出一种在建模样本的基础上添加同类物质的历史光谱数据的特征提取方法,首先采集建模样本的近红外光谱数据,然后添加同种物质样本的历史近红外光谱数据,再对所有近红外光谱数据进行预处理,其次对所有样本数据进行偏最小二乘(PLS)特征提取得到偏最小二乘空间,并只将建模样本数据向构建的偏最小二乘空间进行投影,最后将投影后的建模数据进行正交线性判别分析(OLDA)特征提取。以玉米种子近红外光谱为研究对象,分别对建模数据添加历史近红外光谱以及不添加历史近红外光谱两种情况进行特征提取,并通过仿生模式识别(BPR)方法构建模型进行验证,实验结果表明,添加历史近红外光谱构建偏最小二乘空间的特征提取方法相对于不添加历史近红外光谱的方法,首先在增加建模集品种数量时,原有的品种识别率基本不变;其次在相同PLS维数时,所建模型对不同时间采集的测试集识别效果基本一致,证明了该方法可以提高模型稳健性。在实际应用中就可以在品种鉴别软件中将特征提取维数设置为固定值,免除了品种鉴别软件的用户在增加建模集品种时为了保证最优识别效果重新选定最优PLS参数的麻烦。

关键词：近红外光谱投影定性分析偏最小二乘

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基于语义分割的简洁线条肖像画生成方法

智能系统学报 2021年第1期16卷 134-141页

作者：吴涛董肖莉孟伟徐健覃鸿李卫军北京林业大学信息学院北京100083 国家林业草原林业智能信息处理工程技术研究中心北京100083 中国科学院半导体研究所北京100083 中国科学院大学微电子学院北京100045

针对目前主流的线条提取算法对于区域对比度不明显的边缘的检测能力较弱,且对于所有区域采用无差别、统一化的处理策略,所生成的线条画往往较复杂,非常不利于机器人机械臂绘图的问题,本文提出了一种基于语义分割的简洁线条肖像画生成方... 详细信息

针对目前主流的线条提取算法对于区域对比度不明显的边缘的检测能力较弱,且对于所有区域采用无差别、统一化的处理策略,所生成的线条画往往较复杂,非常不利于机器人机械臂绘图的问题,本文提出了一种基于语义分割的简洁线条肖像画生成方法(concise line portrait generation based on semantic segmentation,CLPG-SS)。首先,对人脸图像进行语义分割,将人脸划分为不同的区域,基于不同区域提取边缘轮廓与五官细节线条,进行边缘切向流优化,从而加强方向信息;在此基础上,利用线条图来生成调和图像,并利用优化后的边缘切向流、人脸语义分割结果以及调和图像,针对不同的分割区域调整线条提取方法的参数,实现对细节无关区域的线条过滤和细节重点区域的线条加强,生成简洁线条肖像画。实验结果表明:本文提出的CLPG-SS方法能够有效提取人脸主轮廓线条,并针对不同区域实现了对细节线条的针对性调节,提高了机器人机械臂的绘制效率。

关键词：语义分割区域轮廓切向流场简洁线条肖像画人脸线条提取基于流的高斯差分参数调整

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基于双目视觉的人脸三维重建

智能系统学报 2018年第4期13卷 534-542页

作者：林琴李卫军董肖莉宁欣陈鹏中国科学院半导体研究所高速电路与神经网络实验室北京100083 中国科学院大学电子学院北京100029 认知计算技术威富联合实验室北京100083

基于双目立体匹配算法Patch Match算法,提出了一种获取人脸三维点云的算法。该算法对局部立体匹配算法Patch Match进行了优化。该方法既不需要昂贵的设备,也不需要通用的人脸三维模型,而是结合了人脸的拓扑结构信息以及立体视觉局部优... 详细信息

基于双目立体匹配算法Patch Match算法,提出了一种获取人脸三维点云的算法。该算法对局部立体匹配算法Patch Match进行了优化。该方法既不需要昂贵的设备,也不需要通用的人脸三维模型,而是结合了人脸的拓扑结构信息以及立体视觉局部优化算法。此方法采用非接触式的双目视觉采集技术获取左右视角的人脸图像,利用回归树集合(ensemble of regression trees,ERT)算法对人脸图像进行关键点定位,恢复人脸稀疏的视差估计,运用线性插值方法初步估计脸部的稠密视差值,并结合局部立体匹配算法对得到的视差结果进行平滑处理,重建人脸的三维点云信息。实验结果表明,这种算法能够还原出光滑的稠密人脸三维点云信息,在人脸Bosphorus数据库上取得了更加准确的人脸重建结果。

关键词：人脸拓扑结构立体匹配线性插值稠密视差

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基于仿生形象思维方法的图像检索算法的改进

智能系统学报 2015年第2期10卷 209-214页

作者：陈阳董肖莉李卫军张丽萍覃鸿工业和信息化部中国电子信息产业发展研究院北京100846 中国科学院半导体研究所人工神经网络实验室北京100083

基于仿生形象思维方法的图像检索算法主要是模仿人脑的形象思维对图像认知,从全新角度提取图像特征而设计的一种新算法。此算法把每幅图像都映射成高维空间一个点,通过计算点和点之间的判别函数得到图像之间的关系。该文利用最直接地描... 详细信息

基于仿生形象思维方法的图像检索算法主要是模仿人脑的形象思维对图像认知,从全新角度提取图像特征而设计的一种新算法。此算法把每幅图像都映射成高维空间一个点,通过计算点和点之间的判别函数得到图像之间的关系。该文利用最直接地描述图像内容的视觉特征,即颜色复杂度来提取图像特征,对基于仿生形象思维方法的图像检索算法做进一步研究与改进。实验结果表明该方法比文献[1]基于仿生形象思维方法的图像检索算法的特征提取方法效果有一定的提高。

关键词：仿生形象思维图像检索颜色复杂度特征提取

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一种基于特征匹配的人脸配准判断方法

智能系统学报 2015年第1期10卷 12-19页

作者：阮晓虎李卫军覃鸿董肖莉张丽萍中国科学院半导体研究所高速电路与神经网络实验室北京100083

现有的人脸识别应用系统大都忽略了人脸配准的检查,造成"误配准灾难",导致识别性能下降。因此,对规格化后的人脸图像进行判断筛选,以保证只有正确配准的人脸图像才能用于后续识别。选用一定数量正确配准的规格化人脸图像平均值作为标准... 详细信息

现有的人脸识别应用系统大都忽略了人脸配准的检查,造成"误配准灾难",导致识别性能下降。因此,对规格化后的人脸图像进行判断筛选,以保证只有正确配准的人脸图像才能用于后续识别。选用一定数量正确配准的规格化人脸图像平均值作为标准人脸,用SIFT关键点定位方法得到标准人脸的多个关键点,采用分块的梯度方向直方图统计方法提取关键点的邻域图像特征;然后,将标准人脸的关键点位置作为待检测人脸的定位点,用同样的方法提取定位点的邻域图像特征;计算待检图像与标准人脸图像对应关键点的特征矢量相似度,设定合理阈值判断待检测图像是否配准。实验证明,该方法能有效去除误配准人脸图像,有利于提高人脸识别系统的可靠性。

关键词：人脸识别图像规格化配准判断图像特征 SIFT描述子梯度方向直方图关键点定位图像匹配

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基于嘴巴状态约束的人脸特征点定位算法

智能系统学报 2016年第5期11卷 578-585页

作者：师亚亭李卫军宁欣董肖莉张丽萍中国科学院半导体研究所高速电路与神经网络实验室北京100083

嘴巴区域特征点的精确定位对于特征匹配、表情分析、唇形识别、驾驶行为分析等应用具有极其关键的作用。然而,用现有的人脸特征点定位算法进行人脸形状估计时,嘴巴区域特征点的定位误差相对较大。针对这一问题,提出了基于HSV颜色空间和... 详细信息

嘴巴区域特征点的精确定位对于特征匹配、表情分析、唇形识别、驾驶行为分析等应用具有极其关键的作用。然而,用现有的人脸特征点定位算法进行人脸形状估计时,嘴巴区域特征点的定位误差相对较大。针对这一问题,提出了基于HSV颜色空间和基于卷积神经网络的两种嘴巴状态分类器以及一种基于局部特征点位置关系的强形状约束策略,并在此基础上提出了基于嘴巴状态约束的人脸特征点定位算法,根据嘴巴状态标签对显式形状回归ESR算法的估计结果进行约束以获得更加准确的特征的位置。相比传统的ESR算法,该方法在保障人脸形状定位鲁棒性的同时,在Helen数据库和LFPW数据库上的嘴巴特征点定位准确度均明显提高。

关键词：人脸特征点定位 ESR 嘴巴状态分类器强形状约束 HSV颜色空间卷积神经网络