人脸识别特征脸提取PCA算法python代码实现

以下是使用PCA算法进行人脸识别中特征脸提取的Python代码实现：

import numpy as np
from PIL import Image
import os

# 读取数据集
def read_images(path, sz=None):
    c = 0
    X, y = [], []
    for dirname, dirnames, filenames in os.walk(path):
        for subdirname in dirnames:
            subject_path = os.path.join(dirname, subdirname)
            for filename in os.listdir(subject_path):
                try:
                    # 将图像转换为灰度图像
                    im = Image.open(os.path.join(subject_path, filename)).convert('L')
                    # 将图像大小重新调整为sz
                    if sz is not None:
                        im = im.resize(sz, Image.ANTIALIAS)
                    # 将图像转换为NumPy数组
                    X.append(np.asarray(im, dtype=np.uint8))
                    y.append(c)
                except IOError as e:
                    print("I/O error({0}): {1}".format(e.errno, e.strerror))
                except:
                    print("Unexpected error:", sys.exc_info()[0])
                    raise
            c = c+1
    return [X,y]

# 使用PCA算法进行特征脸提取
def pca(X):
    # 计算均值
    mean_X = X.mean(axis=0)
    # 中心化X
    X = X - mean_X
    # 计算协方差矩阵
    cov = np.dot(X.T, X)
    # 计算特征向量和特征值
    evals, evecs = np.linalg.eig(cov)
    # 将特征向量按特征值大小降序排列
    idx = np.argsort(evals)[::-1]
    evecs = evecs[:,idx]
    # 选择前k个特征向量
    k = 100
    evecs = evecs[:, :k]
    # 计算特征脸
    X_pca = np.dot(X, evecs)
    return X_pca

# 读取图像数据集
[X,y] = read_images('path/to/dataset')

# 将图像数据集转换为NumPy数组
X = np.asarray(X)

# 使用PCA算法进行特征脸提取
X_pca = pca(X)

# 显示特征脸
for i in range(X_pca.shape[1]):
    im = Image.fromarray(X_pca[:,i].reshape(112,92))
    im.show()

在上面的代码中，`read_images`函数用于读取图像数据集，`pca`函数用于使用PCA算法进行特征脸提取，`X_pca`存储了特征脸，最后使用`Image`模块将特征脸转换为图像并显示出来。