PCA人脸识别程序解析.pdf

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1、人脸识别% FaceRec.m% PCA 人脸识别修订版，识别率 88% calc xmean,sigma and its eigen decomposition allsamples=;所有训练图像 fori=1:40 for j=1:5a=imread(strcat(e:ORLs, nu m2str(i, ,nu m2str(j,.jpg; % imshow(a;b=a(1:112*92; % b是行矢量 1 純，其中 N=10304,提取顺序是先列后行，即从上到 下，从左到右 b=double(b;allsamples=allsamples; b; % allsamples是一个 M *

2、 N矩阵,allsamples 中每一行 数据代表一张图片，其中 M=200 end endsamplemean=mean(allsamples; %平均图片,1 純for i=1:200 xmean(i,:=allsamples(i,:-samplemean; % xmear 是一个 MXN 矩阵,xmean 每一行保存的数据是 每个图片数据-平均图片” end;%获取特征值及特征向量sigma=xmea n*xmea n; % M * M 阶矩阵 v d=eig(sigma; d1=diag(d;%按特征值大小以降序排列 dsort = flipud(d1; vsort = fliplr(

3、v;%以下选择 90%的能量 dsum = sum(dsort; dsum_extract = 0; p = 0;while( dsum_extract/dsum 0.9 p = p + 1;dsum_extract = sum(dsort(1:p; end i=1;% （训练阶段计算特征脸形成的坐标系base = xmean * vsort(:,1:p * diag(dsort(1:p4(-1/2; % base 是 NXp 阶矩阵,除以dsort(iA(1/2 是对人脸图像的标准化(使其方差为 1 %详见基于 PCA 的人脸识别算 法研究p31% xmean * vsort(:,i 是小矩

4、阵的特征向量向大矩阵特征向量转换的过程(i0while% base(:,i = dsort(iA(-1/2 * xmean * vsort(:,i; % base 是 NXp 阶矩阵，除以dsort(iA(1/2 是对人脸图像的标准化(使其方差为 1%详见基于 PCA 的人脸识别算法研究p31% i = i + 1; % xmean * vsort(:,i 是小矩阵的特征向量向大矩阵特征向量转换的 过程%e nd%以下两行 add by gongxun 将训练样本对坐标系上进行投影，得到一个 M*p 阶 矩阵 allcoor allcoor = allsamples * base; % all

5、coor 里面是每张训练人脸图片在 M*p 子空间中的一个点，即在子空间中的组合系数，accu = 0; %下面的人脸识别过程中就是利用这些组合系数来进行识别名人堂:众名人带你感受他们的驱动人生马云任志强李嘉诚柳传志史玉柱%测试过程 for i=1:40for j=6:10 %读入 40 x 5 副测试图像a=imread(strcat(e:ORLs,num2str(i,num2str(j,.jpg; b=a(1:10304; b=double(b;tcoor= b * base; %计算坐标，是 1 p 阶矩阵 for k=1:200mdist(k=norm(tcoor-allcoor(k,

6、:; end;%三阶近邻dist,i ndex2=sort(mdist;class 仁 floor( (index2(1-1/5 +1; class2=floor(index2(2-1/5+1;class3=floor(i ndex2(3-1/5 +1; if class1=class2 & class2=class3 class=class1;elseif class1=class2 class=class1;elseif class2=class3 class=class2; end;if class=i accu=accu+1; end; end; end;accuracy=accu/2

7、00 %俞出识别率特征人脸 % eigface.mfunction = eigface(% calc xmean,sigma and its eigen decomposition allsamples=;所有训练图像 fori=1:40 for j=1:5a=imread(strcat(e:ORLs, nu m2str(i, ,nu m2str(j,.jpg; % imshow(a;b=a(1:112*92; % b 是行矢量 1 純，其中 N=10304,提取顺序是先列后行，即从上到下，从左到右 b=double(b;allsamples=allsamples; b; % allsampl

8、es是一个 M * N矩阵,allsamples 中每一行 数据代表一张图片，其中 M=200 end endsamplemean=mean(allsamples; %平均图片,1 純for i=1:200 xmean(i,:=allsamples(i,:-samplemean; % xmear 是一个 MXN 矩阵,xmean 每一行保存的数据是 每个图片数据-平均图片” end;% 获取特征值及特征向量sigma=xmea n*xmea n; % M * M 阶矩阵 v d=eig(sigma; d 仁 diag(d;%按特征值大小以降序排列dsort = flipud(d1; vsort

9、 = fliplr(v;%以下选择 90%的能量 dsum = sum(dsort; dsum_extract = 0; p = 0;while( dsum_extract/dsum 0.9 p = p + 1;dsum_extract = sum(dsort(1:p; end p = 199;% (训练阶段计算特征脸形成的坐标系%while (i0% base(:,i = dsort(iA(-1/2 * xmean * vsort(:,i; % base 是 NXp 阶矩阵，除以dsort(iA(1/2 是对人脸图像的标准化，详见基于 PCA 的人脸识别算法研究p31 % i = i + 1

10、; % xmean * vsort(:,i 是小矩阵的特征向量向大矩阵特征向量转换的过程 %e ndbase = xmean * vsort(:,1:p * diag(dsort(1:p.A(-1/2; %生成特征脸 for (k=1:p,temp = reshape(base(:,k, 112,92; newpath = d:test int2str(k .jpg;imwrite(mat2gray(temp, n ewpath; endavg = reshape(samplemea n, 112,92;imwrite(mat2gray(avg, d:testaverage.jpg; %将模型

11、保存save(e:ORLmodel.mat, base, samplemea n;人脸重建% Reco nstruct.mfun ctio n = rec on struct( load e:ORLmodel.mat;%计算新图片在特征子空间中的系数img = D:test210.jpg a=imread(img;b=a(1:112*92; % b 是行矢量 1 純，其中 N=10304,提取顺序是先列后行，即从上到下，从左至 U 右 b=double(b; b=b-samplemea n;c = b * base; % c 是图片 a 在子空间中的系数,是 1*p 行矢量%根据特征系数及 特

12、征脸重建图%前 15 个 t = 15;temp = base(:,1:t * c(1:t; temp = temp + samplemea n;imwrite(mat2gray(reshape(temp, 112,92,d:test2t1.jpg; %前 50 个 t = 50;temp = base(:,1:t * c(1:t; temp = temp + samplemea n;imwrite(mat2gray(reshape(temp, 112,92,d:test2t2.jpg; %前 100 个 t = 100;temp = base(:,1:t * c(1:t; temp = te

13、mp + samplemea n;imwrite(mat2gray(reshape(temp, 112,92,d:test2t3.jpg; %前 150 个 t = 150;temp = base(:,1:t * c(1:t; temp = temp + samplemea n;imwrite(mat2gray(reshape(temp, 112,92,d:test2t4.jpg; %前 199 个 t = 199;temp = base(:,1:t * c(1:t; temp = temp + samplemea n;imwrite(mat2gray(reshape(temp, 112,92,d:test2t5.jpg;