掌纹识别新方法:NMF结合GDA

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"基于非负矩阵分解和广义判别分析的掌纹识别" 本文探讨了一种结合非负矩阵分解(Non-negative Matrix Factorization, NMF)和广义判别分析(Generalized Discriminant Analysis, GDA)的掌纹识别方法,旨在提高特征提取和分类的性能。NMF因其非负性和局部性的特性,被广泛应用于生物特征识别中的特征提取,特别是掌纹识别。然而,作为非监督学习算法,NMF在提取特征时不考虑样本的类别信息,这可能限制了其在分类任务中的表现。 为了克服这个问题,研究者提出了将NMF与GDA相结合的策略。GDA是一种统计分析方法,能够有效地整合类别信息,提升分类效率。在特征提取前,掌纹图像通过小波变换进行三级分解,以提取包含主要信息的低频子图像。随后,NMF和GDA在这些低频子图像上共同作用,提取出具有区分性的掌纹特征。通过计算特征向量之间的余弦距离,可以进行有效的掌纹匹配。 实验在PolyU掌纹图像库上进行,结果显示,该方法相比于传统的主元分析(PCA)、独立元分析(ICA)以及单纯的NMF方法,具有更低的等误率(Equal Error Rate, EER),达到了0.16%,并且特征提取和匹配的总时间仅为0.812秒,满足了实时系统的速度需求。这些结果表明,NMF与GDA的结合对于提升掌纹识别的准确性和效率是非常有效的。 该研究为掌纹识别提供了一个新的视角,即利用NMF的无监督特征学习能力与GDA的监督分类能力相结合,以增强特征的类别相关性和分类性能。这种方法不仅在理论上具有创新性,而且在实际应用中也显示出了良好的性能,对于生物特征识别领域的研究和发展具有重要的参考价值。