采用圆周局部三值模式纹理特征的合成语音检测方法

为了进一步提高合成语音检测的准确率,提出了一种采用圆周局部三值模式(CLTP)纹理特征的合成语音检测方法。该方法利用圆周局部三值模式提取语谱图中的纹理信息并作为语音的特征表示,采用深度残差网络作为后端分类器来判决语音真伪。实验结果表明,在ASVspoof 2019数据集上,与传统的常量Q倒谱系数(CQCC)和线性预测倒谱系数(LPCC)两种特征相比,该方法在等错误率(EER)上分别降低了54.29%和2.15%,与局部三值模式(LTP)纹理特征相比,该方法在等错误率上也降低了17.14%。圆周局部三值模式由于综合考虑了邻域内中心像素与周边像素之间以及各周边像素之间的差异,更加全面地获取了语谱图的纹理信息,提高了合成语音检测的准确率。

利用局部二值模式和方向梯度直方图融合特征对木材缺陷的支持向量机学习分类

根据木材缺陷类型及视觉特点的不同,将木材缺陷分为6类,加上正常无缺陷木材共分7类;实验将图像样本转化为灰度图后生成680个训练样本数据集和94个测试样本数据集。在分析单一方向梯度直方图(HOG)特征及局部二值模式(LBP)采用不同核函数对木材缺陷分类性能的基础上,提出局部二值模式和方向梯度直方图融合特征对木材缺陷分类。融合特征经主成分分析并降维,利用支持向量机的4种不同核函数分别验证局部二值模式和方向梯度直方图融合特征对木材缺陷分类的性能。结果表明:利用局部二值模式和方向梯度直方图融合特征比单一缺陷特征具有更高效的分类性能;采用线性核函数及高斯核函数对局部二值模式和方向梯度直方图融合特征进行支持向量机分类,分类准确率分别可达98.9%和97.8%,木材缺陷可实现自动检测分类。

多尺度局部二值模式傅里叶直方图特征的表情识别

针对表情识别的简便快捷问题,提出一种多尺度局部二值模式傅里叶直方图(LBP-HF)和主动形状模型(ASM)相结合的人脸表情识别方法。该方法首先利用ASM检测并分割人脸区域,减少不相关区域的影响;然后提取多尺度LBP-HF特征形成识别向量;最后采用最近邻分类方法进行表情识别。通过提取不同尺度的LBP-HF特征,研究各个尺度LBP-HF特征对表情识别的影响,最终结合多尺度LBP-HF特征实现表情识别,获得更有效的表情特征。通过与Gabor特征的实验结果进行对比,验证该方法的简便可行性,最高平均识别率达到93.5%。实验结果表明,该方法可以用于人机交互中。

基于局部三值微分模式的人脸识别方法

为了减轻噪声干扰,提取更为丰富的人脸鉴别特征,提出了局部三值微分模式算子。通过判断近邻像素灰度值是否在某个范围内对当前像素的局部微分模式从二值扩展到三值,然后将扩展后编码的Uniform模式的空间直方图依次相连形成人脸的特征向量,采用卡方统计算样本相似度并进行分类。在ORL、Yale和CAS-PEAL-R1人脸数据库上的实验结果表明,提出的算法的识别性能优于局部二值模式和局部微分模式。、

基于改进自适应阈值局部三值模式的遥感图像分类

遥感图像背景复杂,存在光照变化和噪声干扰,导致图像分类准确率不高。针对该问题,在计算邻域像素离散度的基础上,通过对其施加不同权重以细化阈值范围,提出一种改进的自适应阈值局部三值模式(ATLTP)纹理特征提取算法,以提高遥感图像分类精度。首先,对原始遥感图像进行灰度拉伸预处理以增强图像对比度;然后,采用改进自适应阈值局部三值模式提取遥感图像的纹理特征;最后,利用支持向量机对遥感图像进行分类。在标准遥感图像数据集中稀疏建筑物和密集建筑物分类的实验结果表明:采用改进后的局部三值模式纹理特征对遥感图像进行分类的性能要优于传统的局部三值模式,验证了改进算法的有效性。

基于局部Gabor自适应三值模式的人脸识别

提出一种融合Gabor特征和局部三值模式(LTP)的人脸识别方法,并在算法中对局部三值模式(LTP)进行改进,提出能够自适应阈值的LATP算子。对归一化后的人脸图像进行多尺度、多方向的Gabor滤波提取其对应的幅值特征,在每个幅值图像上进行LATP运算,抽取局部邻域关系模式,这些模式的区域直方图再经过信息熵加权并串联得到最终的人脸描述,识别过程使用χ2距离对特征直方图进行相似度匹配。在ORL和Yale人脸数据库上实验,结果表明提出的算法对人脸表情和光照变化具有更好的适应性,对噪声干扰具有更强的鲁棒性。

局部方向三值模式纹理描述子

为解决LDP算子运算速度较慢、对于有些模式无法精确区分等问题,提出局部方向三值模式纹理描述子。采用自适应阈值,对像素8个方向边缘响应进行三值编码,提取并统计正边缘模式和负边缘模式,联合起来构成局部方向三值模式,作为最终特征来描述图像。在Brodatz数据集和CUReT数据集上将该模式与传统的LBP、LDP、FLDP、LTP算法进行对比实验,对比结果表明,与LDP算法相比,该模式在上述两个数据集上的分类准确率分别提高了5.42%和8.43%,运算速度提高了8倍以上;与LBP、FLDP、FTP相比,该模式也有明显优势。

自适应中心对称局部三值模式的人脸识别

针对局部三值模式描述人脸图像纹理特征时直方图维数过高以及阈值不能自适应选取的缺陷,提出一种自适应中心对称局部三值模式方法。首先,用具有降低维数的中心对称局部三值模式算子对人脸图像编码,把邻域像素均值引入编码中以增强抗噪性能;其次,嵌入统计邻域均值与邻域像素的标准差作为阈值以自适应提取人脸特征,并统计特征直方图;最后用卡方距离度量训练样本特征直方图和测试样本特征直方图的相似度,采用最近邻分类器分类识别。所提算法在YALE、Extended Yale B人脸图像库上的最高正确识别率分别达到99.67%,99.33%;识别一张人脸的速度分别达到0.1984和0.3988 s。实验结果表明,所提算法对光照变化和噪声更加鲁棒,有效提高了人脸识别的精度和速度。

基于局部Gabor三值模式的人脸识别

针对人脸识别中的鲁棒性问题,提出一种基于局部Gabor三值模式的人脸描述与识别方法。首先,对归一化的人脸图像进行多方向、多分辨率的Gabor滤波,提取对应的Gabor幅值域图谱(GMMs),然后在每个幅值域图谱上采用局部三值模式(LTP)抽取局部邻域关系模式,并由这些模式的区域直方图形成序列来描述人脸。最后通过加权的卡方距离对训练图像和测试图像的直方图进行匹配。Gabor变换、LTP、空间区域直方图的采用使得该方法对光照变化、表情变化等具有良好的鲁棒性。在ORL、Yale、GT人脸库上实验,结果表明该方法具有更高的识别率。

改进局部三值模式的烟雾识别和纹理分类

为提高烟雾识别的检测率和降低误报率,首先提出了基于置信水平的局部三值模式(CLLTP),进而提出了基于CLLTP的组合特征模型(M_CLLTP)。CLLTP是依据差分图像的像素值呈正态分布而提出的一种改进的局部三值模式。M_CLLTP模型提取了原图的CLLTP特征、Gabor特征图的加权的CLLTP特征和边缘特征图的CLLTP特征,并融合它们生成M_CLLTP特征。对比实验显示,M_CLLTP方法在三个烟雾数据集上都获得了较高的检测率和F1分数、较低的误报率,在两个纹理数据库上获得了最高的平均召回率。实验结果表明,所提方法对烟雾和纹理具有很好的辨识能力,非常适用于烟雾识别。

基于自适应方向局部三值模式的人脸识别

为了解决局部三值模式特征向量维数过高和不能自适应选取阈值的问题,引入方向局部二值模式的思想,提出了一种具有自适应性的方向局部三值模式(SD-LTP)。SD-LTP通过具有降低特征向量维数的方向局部三值模式来描述图像,将图像全局灰度特征引入编码中以增强算法对全局特征的描述;引入具有自适应性的阈值增强算法的抗噪能力。在ORL和FERET标准人脸库上的实验结果表明,SD-LTP有效地降低特征维数;并显著提高了人脸的识别率。

基于方向梯度直方图和局部二值模式混合特征的水稻病虫害识别方法研究

为解决判定水稻病虫害类型所需样本多、处理设备要求高等问题,以健康水稻及褐斑病、铁甲虫病、稻瘟病水稻为研究对象,基于方向梯度直方图(histograms of oriented gradients,HOG)和局部二值模式(local binary pattern,LBP)加权融合的方法对水稻病虫害图像提取特征,利用支持向量机(support vector machine,SVM)对水稻进行分类识别。结果表明,基于HOG和LBP混合特征的水稻病虫害识别方法在小样本的情况下识别分类正确率为94.2%,优于HOG、LBP及GLCM(gray-level co-occurrence matrix)单一特征描述分类准确率。通过进一步结合多尺度检测对病斑目标定位,该方法所得检出率为90.7%,高于YOLO v3和Fast R-CNN深度学习算法,并获得最短训练时间。本研究在样本量少及处理效率方面具有明显优势,能够满足田间对水稻病虫害分类及检测的农业需求,在今后农业信息化领域具有巨大应用潜能,适用于结合移动设备进行田间交互采集处理。

基于改进的局部三值模式和深度置信网络的人脸识别算法

针对人脸识别过程中深度置信网络在直接提取特征时易忽略局部特征以及传统的局部三值模式提取局部特征时不精细的问题,提出一种基于改进的局部三值模式和深度置信网络相结合的人脸识别算法,该算法将传统的局部三值模式中周围像素点与中间像素点的差值与某一固定阈值进行比较改为了相邻像素点进行两两比较,然后将其差值与计算得到的动态阈值进行比较,该动态阈值可以避免固定阈值对不同样本的影响。为了防止图像因为旋转问题而降低识别率,将LBP的旋转不变性引入到了改进的LTP,然后获取直方图,作为DBN的输入数据,对DBN网络进行参数调优,然后利用DBN网络进行训练识别,该算法在ORL,YALE等公开人脸库中的识别率与其他方法相比有了很大的提高,受光照和姿态的影响也有所降低,实验数据说明该算法具有很好的识别效果。

一种改进的局部三值模式的人脸识别方法

为了更好的描述人脸特征,提出了一种基于不同尺度像素块及自适应阈值的局部三值(LTP)模式方法.该方法首先将图像分为若干个子区域,采用自适应阈值并基于不同尺度的像素块提取每个子区域的LTP纹理直方图,然后将得到的每个子区域的直方图连在一起并经过主成分分析(PCA)降维处理得到特征向量.在人脸数据库上进行的实验证明,应用该方法进行人脸特征提取并结合最近邻分类法得到了较高的识别率.

多尺度自适应阈值局部三值模式编码算法

针对局部二值模式(local binary pattern,LBP)描述信息单一以及对噪声敏感的问题,提出一种多尺度自适应阈值局部三值模式(multi-scale adaptive local ternary pattern,MSALTP)编码算法。MSALTP首先将原始图像放大;其次将图像平均划分成几个区域,并计算像素的均值;然后计算每个区域中心像素与均值的偏差;最后提取ALTP特征,将结果统计特征直方图实现图像分类。实验表明提出的算法识别率比目前较好的抗噪声算法在不同的噪声下识别率有较大提高。

基于局部幅度三值模式的人脸识别

针对局部三值模式(Local Ternary Pattern,LTP)对纹理特征描述不足的问题,提出一种基于局部幅度三值模式(Local Magnitude Ternary Pattern,LMTP)的人脸识别算法。首先将人脸图像进行分块处理。然后用LTP算子提取直方图以描述局部纹理的结构和LMTP算子提取直方图以描述局部纹理中像素值间的偏离幅度。最后将不同的直方图串联成LTP/LMTP直方图,将其作为人脸特征用于人脸匹配。实验分析表明,算法对纹理有更好的描述能力和在人脸识别中有更高的识别率,并对噪声有较好的鲁棒性。

成对旋转不变的共生自适应完全局部三值模式

针对成对旋转不变的共生局部二值模式(PRICoLBP)旋转不变性较差及其相关改进算法EPRICoELBP对光照变化和噪声干扰较为敏感的问题,提出了一种增强成对旋转不变的共生自适应阈值完全局部三值模式。通过自适应阈值局部三值模式(ALTP)将图像分成Upper和Lower模式;分别在两种模式中找出像素点LBP特征极大、极小值对应的邻域起始编码点,利用中心像素点与其LBP特征极大、极小值对应的邻域起始编码点作为方向矢量,来确定中心像素点的上下文共生点对;利用自适应阈值完全局部三值模式(ACLTP)提取Upper和Lower模式中共生点对的局部纹理信息;联合上下文共生点对的特征直方图训练卡方核支持向量机,进行纹理图像识别检测。在应用广泛的Brodatz、Outex(TC10、TC12-h、TC12-t、TC14)、CUReT、KTH_TIPS、UIUC标准纹理库中,该算法相较于原始的PRICoLBP算法和其他算法在分类准确率上均有一定的提升,且在添加了高斯噪声和椒盐噪声的KTH_TIPS纹理库中,该算法依旧保持了较高的分类准确率。实验结果表明,该算法对旋转、光照变化和噪声干扰具有较强的鲁棒性。

基于双向梯度中心对称局部二值模式的单样本人脸识别

针对单样本情况下传统人脸识别方法识别效果不佳的问题,提出一种双向梯度中心对称局部二值模式(BGCSBP)的单样本人脸识别算法.首先获取人脸水平和垂直方向的梯度信息,并将其用CS-LBP算子进行编码;然后将二者融合成人脸的BGCSBP特征,再通过分块统计直方图的方式得到人脸的直方图特征;最后采用直方图相交进行分类识别.在CAS-PEAL,Extend Yale B和AR人脸数据库上的实验结果表明,该算法简单有效,对光照、表情、部分遮挡变化具有较好的鲁棒性.

基于模糊三值模式的矿物浮选泡沫图像边缘检测方法

针对一类边缘特征不明显的矿物浮选泡沫图像,提出了一种基于模糊三值模式的泡沫图像边缘检测方法.在‘0/1’二值模式基础上,增加不确定逻辑状态,构成模糊局部三值模式,以描述邻域像素灰度均值的不确定关系,同时,对邻域双向灰度差值之和进行模糊化,以描述边缘与非边缘方向的关系,联立邻域灰度关系与双向灰度差值隶属度,构造气泡边缘隶属度矩阵,依据联合隶属度的解模糊结果判决是否为边界候选像素,再根据边界候选像素集合的特征剔除非边界像素,以此得到泡沫边缘.实验结果表明,该方法能够有效地检测出气泡边缘,同时,在强噪声环境下,具有良好的鲁棒性.

基于局部边缘差异二值模式的人脸识别方法

传统的局部二值模式(local binary pattern,LBP)作为一种有效的特征提取与编码方法广泛应用于图像处理领域,但该方法只提取了图像模版中心像素值与边缘像素值的差值信息,这些信息不能全面地表征图像,并且对图像小幅度的灰度变化敏感.针对该方法的缺点,提出了一种基于局部边缘差异二值模式(local edge difference binary pattern,LEDBP)的特征提取算法,并应用于人脸识别领域.与传统的局部二值模式不同,本方法通过计算图像模版中心像素值与边缘像素值的差值来表示局部区域,其首先计算中心像素与相邻像素的边缘差值,然后使用局部三值模式的上模式(upper local ternary pattern)对边缘像素值进行编码,建立直方图后得到特征向量对图像进行表示.实验结果表明,本文算法用于人脸识别较传统的LBP等算法在识别率上有较大提高.