多核在人脸识别中的应用

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人脸识别是模式识别中的一个应用领域,在当今生活和工作中有着重要作用。如何快速有效对人脸图像进行识别是当今的一个研究热点。随着支撑向量机理论的发展和应用,核函数受到了越来越多的关注。核函数具有其自身的优点,不仅可以避免复杂的映射函数的设计,而且可以简化映射空间中的运算。最近,已经提出了几种有效的核方法,包括核Fisher判别方法,核主成分分析方法,核最小平方误差方法等。将核方法用到一些分类问题中,可以取得较好的识别结果。但是,当数据的结构比较复杂,分布不平坦等问题时,使用单个核函数来对所有的数据进行处理得到的结果差别很大。因此,提出了将多个核函数进行组合的方法,即多核学习方法。  多核学习方法是将多个核函数以某种形式进行组合,得到一个合成核,然后再将该合成核用到分类器中,进行分类等问题。在本论文中,将多种多核组合方法结合已经提出的图核包括直方图交核,直方图交核变式,卷积树核,基于最小生成树的回路核,基于最大生成树的回路核,组合得到合成核,将合成核用到支撑向量机中对人脸进行识别,得到识别准确率。大多数的多核组合的方法是给每一个核矩阵分配一个权系数,没有用到核矩阵中元素的信息,本论文中提出了一种将概率矩阵用到组合多核的方法,利用核矩阵中元素信息得到概率矩阵,利用概率矩阵为核矩阵中的每个元素分配不同的权系数,从而得到合成核。  本文的创新点主要体现在以下2个方面:  (1)以往对人脸识别是采用单个核函数进行的,在本论文中研究了多种组合多核的方法,并结合已经提出的图核,包括直方图交核,直方图交核变式,卷积树核,基于最小生成树的回路核,基于最大生成树的回路核,组合不同的图核,采用不同的组合方法,将得到的合成核用到人脸识别中。  (2)针对组合多核时,为每个核矩阵分配权系数的方法,本论文中提出了将概率矩阵用到组合多核的方法中,对核矩阵中的每个元素分配不同的系数,对不同的相似性进行不同程度的放大或缩小,并将该方法用到人脸识别中。实验结果显示该方法可以取得较好的识别结果  实验结果显示本论文中提出将多个核函数进行组合用到人脸识别中,得到的实验结果比单核的实验结果好。
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