! 第 "" 卷! 第 # 期 南 京 邮 电 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) $%&’ ""! (%’ #
! ! )*+" 年 +) 月 ,%-./0& %1 (0/23/4 5/367.839: %1 ;%898 0/< =7&7>%??-/3>093%/8((09-.0& @>37/>7) A7>’ )*+"
基于不相关局部敏感鉴别分析的新生儿疼痛表情识别
卢官明
+
,左加阔
)
+’ 南京邮电大学 通信与信息工程学院,江苏 南京! )+***"
)’ 东南大学 教育部水声信号处理 重点实验室,江苏 南京
( )
! )+**B#
摘! 要:针对新生儿疼痛表情识别中的特征提取问题,提出一种不相关局部敏感鉴别分析( 5/>%..7&097< C%>0&39:
@7/839367 A38>.3?3/0/9 D/0&:838,5C@AD)算法。首先,在局部敏感鉴别分析( C@AD)算法的基础上,通过附加投影向
量正交性
的约束条件,定义了 5C@AD 的目标函数;然后,推导出求解特征子空间正交投影向量的迭代公式 ;最后,
将输入的高维图像数据投影到这个特征子空间,求出特征向量。5C@AD 算法不仅继承了 C@AD 算法所具有的有监
督、局部流形结构保持等特性,而且消除了 C@AD 算法所提取出的鉴别特征的相关性,从而增强了特征的鉴别能力,
比 C@AD 算法具有更好的分类识别能力。在新生 儿表情图像库上的疼痛表情识别实验结果表 明,提出的 5C@AD 方
法是有效可行的。当每类表情的训练样本图像为 +E* 幅时,采用 5C@AD 算法获得的平均识别率达到了 F)’ *GH ,
优于主成分分析(;ID)、线性鉴别分析( CAD)、局部敏感鉴 别分析(C@AD)等特征提取方法。
关键词:表情识别;特征提 取;流形学习 ;统计不相关局部敏感鉴别分析;新生儿疼痛
中图分类号:=(B++’ G";=;"B+’ J+! ! ! 文献标志码:D! ! ! 文章编号:+#G"KEJ"B()*+")*#K***+K*G
Neonatal Pain Expression Recognition Based on Uncorrelated
Locality Sensitive Discriminant Analysis
LU Guan-ming
+
,ZUO Jia-kuo
)
+’ I%&&747 %1 =7&7>%??-/3>093%/8 L M/1%.?093%/ N/43/77.3/4,(0/23/4 5/367.839: %1 ;%898 0/< =7&7>%??-/3>093%/8,(0/23/4 )+***",IO3/0
)’ P7: C0Q%.09%.: %1 5/<7.R097. D>%-893> @34/0& ;.%>7883/4 %1 S3/389.: %1 N<->093%/,@%-9O7089 5/367.839:,(0/23/4 )+**B#,
( )
IO3/0
Abstract:D /%67& 1709-.7 7T9.0>93%/ ?79O%< >0&&7< -/>%..7&097< &%>0&39: 87/839367 <38>.3?3/0/9 0/0&:838
(5C@AD)38 U.%U%87< 1%. /7%/090& U03/ 7TU.7883%/ .7>%4/393%/’ V3.89,%/ 9O7 Q087 %1 &%>0&39: 87/839367 <38K
>.3?3/0/9 0/0&:838
(C@AD),9O7 5C@AD %Q27>9367 1-/>93%/ R08 <713/7< Q: 0<<3/4 0/ %.9O%4%/0& U.%27>93%/
67>9%.8 Q087< >%/89.03/9 9% 9O7 C@AD %Q27>9367 1-/>93%/’ =O7/,9O7 397.09367 1%.?-&07 9% 8%&67 1%. %.9O%4%/0&
U.%27>93%/ 67>9%.8 R7.7 <7.367<’ D9 &089,9O7 %.343/0& 3?047 <090 R08 U.%27>97< %/9% 9O7 1709-.7 8-Q8U0>7 1%.
1709-.7 7T9.0>93%/’ =O-8
,5C@AD 8O0.78 9O7 80?7 8-U7.6387< 0/< &%>0& ?0/31%&< 89.->9-.7 U.787.63/4 >O0.K
0>97. 08 C@AD,Q-9 39 %-9U7.1%.?8 C@AD 3/ 97.?8 %1 7&3?3/093/4 9O7 >%..7&093%/ Q79R77/ <38>.3?3/0/9 170K
9-.78,0/< 08 0 >%/87W-7/>7 39 38 ?%.7 7117>9367 9O0/ 9O7 C@AD 1%. >&088313>093%/ 908X8’ =O7 7TU7.3?7/90&
.78-&98 8O%R 9O09 9O7 U.%U%87< 5C@AD 38 7117>9367 0/< 17083Q&7 1%. /7%/090& U03/ 7TU.7883%/ .7>%4/393%/’
=O7 067.047 .7>%4/393%/ .097 0>O3767< Q: 9O7 5C@AD 0&4%.39O? 38 F)’ *GH %/ 9O7 /7%/090& 7TU.7883%/ <0K
90Q087 R39O
l Y +E*,0/< 38 O34O7. 9O0/ 9O%87 %Q903/7< Q: 8%?7 U%U-&0. ?79O%<8 8->O 08 U.3/>3U0& >%?U%K
/7/9 0/0&:838(;ID),&3/70. <38>.3?3/0/9 0/0&:838(CAD),C@AD’
收稿日期:)*+"K*BK*"
基金项目:国家自然科学基金(#+*G++#G)、江苏省高校优秀中青年教师和校长境外研修计划资助项目
通讯作者:卢官明! 电话:*)E Z F"JB)#+E! NK?03&:&-4?[ /2-U9’ 7<-’ >/
Key words:7TU.7883%/ .7>%4/393%/;1709-.7 7T9.0>93%/;?0/31%&< &70./3/4;-/>%..7&097< &%>0&39: 87/839367
<38>.3?3/0/9 0/0&:838;/7%/090& U03/