基于測地線采樣的三維表情人臉識別

曹元鵬，周大可，楊 欣，方三勇

(南京航空航天大學自動化學院，南京210016)

基于測地線采樣的三維表情人臉識別

曹元鵬，周大可，楊 欣，方三勇

(南京航空航天大學自動化學院，南京210016)

針對測地線類人臉識別算法速度慢的問題，提出了一種基于測地線環帶特征點采樣的三維人臉識別方法。首先根據測地線距離以鼻尖點為中心在人臉表面繪制一系列等距測地線環;再對測地線環帶進行特征點采樣構成人臉描述特征，并進行PCA(Principal Component Analysis)運算和去相關處理;最終使用投票法融合各環帶單獨結果以識別人臉。在FaceWareHouse表情三維人臉數據集上進行的識別實驗表明，該方法識別準確率與傳統測地線法相當，而識別時間有明顯減少，平均識別時間由2.55 s降至0.624 3 s。

人臉識別;測地線;特征抽取;主成份分析

0 引 言

人臉識別技術是模式識別與計算機視覺方向的研究熱點之一，隨著圖像處理、機器視覺、模式識別和統計學習等眾多相關學科領域的不斷發展和研究深入，人臉識別技術得到了越來越廣泛的關注［1，2］。近年來，三維人臉識別的研究也非常活躍。利用人臉形狀信息的三維人臉識別能有效處理二維人臉識別中的一些難點問題，如姿態、光照等問題;但對于表情問題，由于表情變化會改變三維人臉的局域形狀［3，4］，導致難以提取穩健的三維特征。因此表情問題也成為了三維人臉識別研究中熱點問題［5-7］。

Wang等［8］提出了一種基于LDA(Linear Discriminant Analysis)的人臉分類系統，利用三維人臉的幾何形狀，并且在BU-3DFE(3D Facial Expression Database-Binghamton University)人臉庫上達到了83.6%的識別率。……