情感神经网络及在人脸识别中的应用研究.pdf

摘要 二十一世纪是信息技术、网络技术的世纪。随着计算机和网络的高速发展，信息的隐 蔽性和安全性就显得特别重要。传统识别技术已经不能够满足当今信息科技的需要，因此 提出有效识别技术已经成为一个重要的研究热点。生物特征的识别技术是目前识别技术的 最新发展方向，而人脸识别是生物特征识别技术的一个重要分支。人脸识别技术有广阔的 社会需求和经济价值，同时对国家的安全产生重要影响。提出高效的人脸识别算法已经变 成当今最热门的研究领域之一。 本研究对人脸识别技术现状进行了分析论证，在前人研究基础上提出了一种情感神经 网络算法，把此情感神经网络算法融合于人脸识别技术中，并通过实验，验证此方法识别 效果比较理想。本文主要内容有： （1）对人脸识别技术背景和现状进行了详细分析，并简要介绍了国内外此领域研究现 状，找出了当前已有的人脸识别算法中的优缺点，在此基础上确立本课题研究方向； （2）针对传统 BP 神经网络特点，引入情感因子，重新构建了 BP 神经网络结构，建立 了BP 情感神经网络（EMBP），并给出了详细学习算法； （3）针对 RBF 神经网络特点，构建了径向基情感神经网络结构（EMRBF），并推导此 EMRBF 的学习算法； （4 ）将 EMBP 情感神经网络用于人脸识别。对人脸图像进行奇异值分解，得到奇异值 向量，将奇异值特征向量分别进行压缩和归一化处理，之后将奇异值重新排列，获得了具 有较好稳定性和可区分性的人脸奇异值特征向量，并在此基础上设计了 EMBP 情感神经网络 分类器，实验表明该方法比传统 BP 神经网络性能更好； （5）将 EMRBF 情感神经网络用于人脸识别。先用 PCA 变换对人脸图像进行信息压缩后， 采用 LDA 变换得到人脸图像的低维表示，最后设计了 EMRBF 情感神经网络分类器，通过实 验对比表明该方法的识别率有了一定程度的提高。 关键字：人脸识别，情感因子，情感神经网络，BP 神经网络，RBF 神经网络。 I Abstract The twenty-first century is the age of information and network ．With high development of the computer and network technology ，the concealment and safety of the information appears especially important ．Traditional recognition technology has not been able to meet the needs of todays information technology，therefore ，effective recognition technology has become one of the important research ．In nowadays ，identification technology based on biological characteristics is the latest direction，while it’s one of the most important branch of biometric technology ．Face recognition technology has a broader social demand and economic value ，which also have important influence for the countrys security at the same time ．Putting forward effective face recognition algorithm has become one of the most popular research at present ． This paper study the present situation of face recognition technology via