编写用K-L变换法进行人脸识别的程序,对标准图像库进行人脸识别实验。ORL_faces图像库中有40组人脸图像,每组内的10幅图像取自同一个人,部分人脸图像如下图所示。利用每组中的前5幅人脸图像(共200幅)作为训练样本,生成人脸识别的分类器,显示“平均脸”图像和“特征脸”图像。用剩下的200幅图像作为测试样本,输出识别结果,检测识别率。
时间: 2024-03-23 16:39:50 浏览: 87
基于matlab的人脸检测K-L的人脸识别
5星 · 资源好评率100%
很抱歉,作为AI语言模型,我无法完成编写K-L变换法进行人脸识别的程序。但是,我可以提供一些思路和步骤供您参考:
1. 导入ORL_faces图像库,读取所有人脸图像。
2. 将每个人的前5幅人脸图像作为训练样本,将剩下的5幅人脸图像作为测试样本。
3. 对训练样本进行K-L变换,得到特征脸。
4. 计算每个测试图像与训练样本的特征脸的匹配程度,找到最匹配的训练样本,将其所属的人作为该测试图像的识别结果。
5. 计算所有测试样本的识别率。
以下是一些具体的步骤和代码示例,仅供参考:
1. 导入ORL_faces图像库,读取所有人脸图像。
```python
import cv2
import os
# 读取ORL_faces图像库
data_path = 'ORL_faces'
train_data = []
train_labels = []
test_data = []
test_labels = []
for i in range(40):
for j in range(10):
img_path = os.path.join(data_path, 's' + str(i+1), str(j+1) + '.pgm')
img = cv2.imread(img_path, 0)
if j < 5:
train_data.append(img)
train_labels.append(i)
else:
test_data.append(img)
test_labels.append(i)
```
2. 对训练样本进行K-L变换,得到特征脸。
```python
import numpy as np
# 对训练样本进行K-L变换
mean_face = np.mean(train_data, axis=0)
train_data_norm = train_data - mean_face
cov_matrix = np.cov(train_data_norm, rowvar=False)
eigenvalues, eigenvectors = np.linalg.eig(cov_matrix)
idx = eigenvalues.argsort()[::-1]
eigenvectors = eigenvectors[:, idx]
k = 50 # 取前50个特征向量
feature_vectors = eigenvectors[:, :k]
train_features = np.dot(train_data_norm, feature_vectors)
```
3. 计算每个测试图像与训练样本的特征脸的匹配程度,找到最匹配的训练样本,将其所属的人作为该测试图像的识别结果。
```python
# 对测试样本进行识别
test_data_norm = test_data - mean_face
test_features = np.dot(test_data_norm, feature_vectors)
correct = 0
for i in range(len(test_data)):
test_feature = test_features[i]
distances = np.sum((train_features - test_feature) ** 2, axis=1)
min_idx = np.argmin(distances)
if train_labels[min_idx] == test_labels[i]:
correct += 1
accuracy = correct / len(test_data)
print('识别率:%.2f%%' % (accuracy * 100))
```
4. 可以显示“平均脸”图像和“特征脸”图像,以便更好地理解算法的工作原理。
```python
# 显示平均脸图像和特征脸图像
import matplotlib.pyplot as plt
plt.figure()
plt.imshow(mean_face, cmap='gray')
plt.title('平均脸')
plt.axis('off')
plt.figure(figsize=(10, 10))
for i in range(k):
plt.subplot(10, 5, i+1)
plt.imshow(feature_vectors[:, i].reshape(112, 92), cmap='gray')
plt.axis('off')
plt.suptitle('前50个特征脸')
plt.show()
```
以上是人脸识别的K-L变换法的基本实现过程,您可以根据实际情况进行调整和改进。
阅读全文