针对Feret人脸库,编写一个基于主成分分析的人脸识别函数,输入一张人脸图像,识别出库中的人脸,并用左右子图显示结果。
时间: 2024-03-11 10:49:10 浏览: 95
好的,针对你的问题,我可以给出以下代码实现基于主成分分析的人脸识别函数:
```python
import numpy as np
import cv2
from scipy.spatial.distance import cdist
# 加载 Feret 人脸库
dataset = cv2.imread("FeretDataset.png", cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
# 将人脸库图像按行展开为向量
dataset_vec = dataset.reshape((-1, dataset.shape[1] * dataset.shape[2]))
# 计算人脸库的平均脸
mean_face = np.mean(dataset_vec, axis=0)
# 计算人脸库的协方差矩阵
cov = np.cov(dataset_vec.T)
# 计算协方差矩阵的特征向量和特征值
eigvals, eigvecs = np.linalg.eig(cov)
# 对特征向量进行排序,取前 k 个作为主成分
k = 10
eigvecs_sorted = eigvecs[:, eigvals.argsort()[::-1][:k]]
# 将所有人脸图像投影到主成分空间上
dataset_pca = np.dot(dataset_vec - mean_face, eigvecs_sorted)
# 加载待识别的人脸图像
test_img = cv2.imread("test_face.png", cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
# 将待识别的人脸图像展开为向量
test_vec = test_img.reshape(-1)
# 将待识别的人脸图像投影到主成分空间上
test_pca = np.dot(test_vec - mean_face, eigvecs_sorted)
# 计算待识别的人脸图像与所有人脸图像在主成分空间上的距离
distances = cdist(test_pca.reshape(1, -1), dataset_pca)
# 找到距离最近的人脸图像的索引
nearest_idx = np.argmin(distances)
# 显示结果
result = np.concatenate((test_img, dataset[nearest_idx]), axis=1)
cv2.imshow("Result", result)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
这段代码会加载 Feret 人脸库和待识别的人脸图像,然后对人脸库进行主成分分析,将所有人脸图像投影到主成分空间上,再将待识别的人脸图像投影到主成分空间上,最后计算待识别的人脸图像与所有人脸图像在主成分空间上的距离,找到距离最近的人脸图像,最终将待识别的人脸图像和找到的人脸图像在左右子图中显示出来。需要在代码中将 "FeretDataset.png" 和 "test_face.png" 替换为实际的人脸图像路径。
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