编写matlab程序,实现人脸识别功能,具体要求是目前已经有ORL人脸图像库,先用PCA主成分分析法进行特征提取,然后用基于BP神经网络法和k-近邻法的综合决策分类进行人脸图像识别
时间: 2024-11-27 14:23:51 浏览: 31
在MATLAB中实现人脸识别功能,首先需要加载ORL人脸图像库并进行预处理。以下是基本步骤:
1. **数据准备**:
- 使用`imageDatastore`函数从ORL人脸数据库中读取图片,并将其组织成合适的格式。
```matlab
imds = imageDatastore('orl_faces', 'IncludeSubfolders', true);
```
2. **PCA特征提取**:
- 使用`vision.PCA`函数对图像进行降维,提取主要的特征向量。这一步通常用于减少数据维度并保留关键信息。
```matlab
pcModel = pca(imds.Files);
features = reduceDimensionality(imds.Files, pcModel);
```
3. **预处理**:
- 对图像进行灰度化、归一化等操作,以便于后续计算。
4. **创建训练集和测试集**:
- 将特征向量和对应的标签分开,形成训练集和测试集。
5. **构建BP神经网络模型**:
- 使用`feedforwardnet`函数创建神经网络结构,设置适当的隐藏层和激活函数。
```matlab
net = feedforwardnet([numFeatures, hiddenNodes, numClasses]);
```
6. **训练神经网络**:
- 用训练集的数据拟合神经网络模型。
```matlab
net = train(net, featuresTrain, labelsTrain);
```
7. **K-最近邻分类**:
- 创建一个KNN分类器,如`knnsearch`,用于非线性决策边界。
8. **综合决策分类**:
- 结合神经网络的预测结果和KNN的结果,可以采取投票、加权平均等方式进行最终分类。这里假设`predictNN`和`knnPredict`分别为神经网络和KNN的预测函数。
9. **评估性能**:
- 使用测试集进行验证,计算准确率和其他性能指标。
10. **编写完整代码示例**:
```matlab
% ... (以上步骤)
function pred = classify(img, net, knn, k)
feature = extractFeature(img, pcModel); % 提取特征
% BP神经网络预测
predNN = predictNN(net, feature);
% KNN预测
dists = pdist2(feature, featuresTest);
[~, idx] = sort(dists, 'descend');
knnPred = knn(idx(1:k), :);
% 综合决策
combinedPred = [predNN, knnPred];
finalPred = max(combinedPred, [], 2); % 投票决定
pred = finalPred;
end
```
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