Thuật toán nhận diện khuôn mặt 3D dựa trên đường viền mũi và đường cong hướng tâm

Multimedia Tools and Applications - Tập 81 - Trang 23889-23912 - 2022
Linlin Tang1, Zhangyan Li1, Yang Liu1, Shuhan Qi1, Jiajia Zhang1, Jiancheng Pan1, Shuaijie Shi1
1Harbin Institute of Technology (Shenzhen), China

Tóm tắt

Sự biến đổi biểu cảm của con người gây ra biến dạng không cứng của các mẫu khuôn mặt, điều này là một thách thức trong nghiên cứu nhận diện khuôn mặt. Nhiều phương pháp đăng ký cứng không thể đạt được kết quả tốt khi xử lý vấn đề này. Trong bài viết này, một phương pháp mới nhằm tránh ảnh hưởng của biến dạng không cứng đến nhận diện khuôn mặt, sử dụng đường cong hướng tâm và đường viền địa chấn làm đặc trưng cho việc so khớp, được đề xuất. Phương pháp này cũng có thể giảm kích thước dữ liệu và tăng tốc độ tính toán. Thuật toán phân tích hình dạng cũng được giới thiệu để tính toán khoảng cách địa chấn của đường cong 3D tương ứng của khuôn mặt đã được đơn giản hóa như là cơ sở của phân loại. Kết quả thử nghiệm cho thấy hiệu quả cao của nó.

Từ khóa

#nhận diện khuôn mặt 3D #đường viền mũi #đường cong hướng tâm #biến dạng không cứng #phân loại

Tài liệu tham khảo

Beumier C, Acheroy M (2000) Automatic 3D face authentication[J]. Image Vis Comput 18(4):315–321 Colombo A, Cusano C, Schettini R (2011) Three-dimensional occlusion detection and restoration of partially occluded faces[J]. J Math Imaging Vis 40(1):105–119 Dorai C, Jain AK (1997) COSMOS-A representation scheme for 3D free-form objects[J]. IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell 19(10):1115–1130 Elaiwat S, Bennamoun M, Boussaïd F et al (2015) A curvelet-based approach for textured 3D face recognition[J]. Pattern Recogn 48(4):1235–1246 Emambakhsh M, Evans A (2017) Nasal patches and curves for expression-robust 3D face recognition[J]. IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell 39(5):995–1007 Hesher C, Srivastava A, Erlebacher G (2003) A novel technique for face recognition using range imaging[C]. Signal processing and its applications, 2003. Proceedings Seventh international symposium on IEEE, 2: 201–204 Lancaster P, Salkauskas K (1986) Curve and surface fitting: an introduction[M]. Academic Press Lei Y, Guo Y, Hayat M, Bennamoun M, Zhou X (2016) A two-phase weighted collaborative representation for 3D partial face recognition with single sample[J]. Pattern Recogn 52:218–237 Li X, Zhang H (2007) Adapting geometric attributes for expression-invariant 3D face recognition[C]. Shape Modeling and Applications, 2007. SMI'07. IEEE International Conference on. IEEE, 21–32 Li Y, Wang YH, Liu J, Hao W (2018) Expression-insensitive 3D face recognition by the fusion of multiple subject-specific curves[J]. Neurocomputing 275:1295–1307 Liu P, Wang Y, Huang D, Zhang Z, Chen L (2013) Learning the spherical harmonic features for 3-D face recognition[J]. IEEE Trans Image Process 22(3):914–925 Lowe DG (2004) Distinctive image features from scale-invariant keypoints[J]. Int J Comput Vis 60(2):91–110 Lu H, Forin A (2008) Automatic processor customization for zero-overhead online software verification[J]. IEEE Trans Very Large Scale Integr (VLSI) syst 16(10):1346–1357 Maes C, Fabry T, Keustermans J, et al. (2010) Feature detection on 3D face surfaces for pose normalisation and recognition[C]. Biometrics: Theory Applications and Systems (BTAS), 2010 Fourth IEEE International Conference on. IEEE, 1–6 Mian AS, Bennamoun M, Owens R (2008) Keypoint detection and local feature matching for textured 3D face recognition[J]. Int J Comput Vis 79(1):1–12 Mio W, Srivastava A, Joshi S (2007) On shape of plane elastic curves[J]. Int J Comput Vis 73(3):307–324 Moenning C, Dodgson N A (2003) A new point cloud simplification algorithm[C]. Proc Int Conf on Visualization, Imaging and Image Processing, 1027–1033 Pan G, Wu Z (2005) 3D face recognition from range data[J]. Int J Image Graph 5(03):573–593 Roberts A (2001) Curvature attributes and their application to 3D interpreted horizons[J]. First Break 19(2):85–100 Russ T, Boehnen C, Peters T (2006) 3D face recognition using 3D alignment for PCA[C]. Computer Vision and Pattern Recognition, 2006 IEEE computer society conference on. IEEE, 2: 1391–1398 Wang Y, Liu J, Tang X (2010) Robust 3D face recognition by local shape difference boosting[J]. IEEE Trans Pattern Anal Mach Intell 32(10):1858–1870 Wu Y, Pan G, Wu Z (2003) Face authentication based on multiple profiles extracted from range data[C]. International Conference on Audio-and Video-Based Biometric Person Authentication. Springer, Berlin, Heidelberg, 515–522 Xu C, Wang Y, Tan T, et al. (2004) Automatic 3D face recognition combining global geometric features with local shape variation information[C]. Automatic face and gesture recognition, 2004. Proceedings. Sixth IEEE international conference on. IEEE, 308–313 Xu C, Tan T, Wang Y, Quan L (2006) Combining local features for robust nose location in 3D facial data[J]. Pattern Recogn Lett 27(13):1487–1494 Younes L (1998) Computable elastic distances between shapes. SIAM J Appl Math 58(2):565–586