吉林大学学报(工学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (5): 1728-1734.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20240446

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考虑学习兴趣与微表情关联性的人脸细微特征识别算法

肖红(),刘显德   

  1. 东北石油大学 计算机与信息技术学院,黑龙江 大庆 163318
  • 收稿日期:2024-04-25 出版日期:2025-05-01 发布日期:2025-07-18
  • 作者简介:肖红(1979-),女,副教授,博士.研究方向:智能计算,量子图像处理.E-mail:xh_daqing@126.com
  • 基金资助:
    黑龙江省哲学社会科学研究规划项目(22EDE389);黑龙江省教育科学“十四五”规划年度重点课题项目(GJB1421113)

A facial subtle feature recognition algorithm considering the correlation between learning interests and micro expressions

Hong XIAO(),Xian-de LIU   

  1. School of Computer and Information Technology,Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China
  • Received:2024-04-25 Online:2025-05-01 Published:2025-07-18

摘要:

为提高人脸细微特征识别的精度,提出一种考虑学习兴趣与微表情关联性的人脸细微特征识别算法。选取图像熵作为人脸图像分割的目标函数,采用粒子群优化算法(PSO)对脉冲耦合神经网络(PCNN)参数展开优化,确定关键参数的最优值,实现人脸图像分割,确定眼睛以及嘴巴等关键区域。在学习兴趣和微表情关联性分析的基础上,采用Harris算法对尺度不变特征变换(SIFT)特征点展开筛选,精确锁定人脸表情图像中的关键兴趣点。基于特征点最大覆盖区域及其邻近范围的策略,捕获各个区域的特征。筛选后的区域被用作局部二值模式(LBP)特征提取的输入,并通过支持向量机(SVM)多分类技术实现人脸细微特征识别。实验结果表明:本文算法对人脸图像分割效果好,且对人脸细微特征识别精度高。

关键词: 学习兴趣, 微表情, 关联性, 人脸细微特征, 识别

Abstract:

In order to improve the accuracy of facial fine feature recognition, a facial fine feature recognition algorithm considering the correlation between learning interests and micro expressions is proposed. Selecting image entropy as the objective function for facial image segmentation, using particle swarm optimization (PSO) algorithm to optimize the parameters of pulse coupled neural network (PCNN), determining the optimal values of key parameters, achieving facial image segmentation, and identifying key areas such as eyes and mouth. On the basis of analyzing the correlation between learning interests and micro expressions, the Harris algorithm is used to filter the scale invariant feature transform (SIFT) feature points, accurately locking the key interest points in facial expression images. A strategy based on the maximum coverage area and its adjacent range of feature points to capture the features of each region. The filtered area is used as input for local binary patterns (LBP) feature extraction, and facial fine feature recognition is achieved through support vector machine (SVM) multi classification technology. The experimental results show that the proposed algorithm performs well in facial image segmentation and has high accuracy in recognizing subtle facial features.

Key words: learning interests, microexpressions, relevance, fine facial features, recognition

中图分类号: 

  • TP391.4

图1

PSO算法操作流程图"

表1

实验参数设置"

算法参数数值
粒子群算法迭代次数/次200
学习因子0.2
惯性权重0.1
粒子数量100
脉冲耦合神经网络连接权重0.3
阈值0.1
激活函数0.2
学习率0.1
调制参数0.5

图2

测试样本图像"

表2

不同算法的人脸图像分割性能测试比较"

测试样本编号测试指标本文算法传统图像分割算法
01OR0.020 20.125 0
UR0.051 70.770 1
ER0.162 40.218 2
02OR0.010 50.134 4
UR0.042 30.172 5
ER0.020 40.150 3
03OR0.009 90.122 3
UR0.041 90.078 8
ER0.016 30.125 0
04OR0.023 60.148 2
UR0.010 10.243 4
ER0.017 80.301 3

图3

不同算法的人脸细微特征识别结果比较"

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