Matlab实现人脸识别:源代码解析
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更新于2024-09-11
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"该资源是基于Matlab实现的人脸识别源代码,主要涉及图像处理、矩阵运算和主成分分析(PCA)等技术。"
在人脸识别领域,Matlab因其易用性和强大的数学运算能力,常被用来开发算法原型。这段代码是进行人脸识别的一种典型流程,包括数据预处理、特征提取以及分类识别。以下是详细的知识点解析:
1. 数据加载与预处理:
- 代码首先通过`for`循环读取指定目录下的图像文件(`.pgm`格式),将所有图像数据存储到一个大矩阵`allsamples`中。这一步是数据收集阶段,通常图像会被转化为灰度图像以便处理。
- `a(1:112*92)`将图像裁剪到特定尺寸,确保所有样本具有相同的大小,这是预处理的关键步骤,便于后续计算。
2. 计算样本均值:
- `samplemean=mean(allsamples);`计算所有样本的平均值,这有助于消除样本间的全局偏移,使数据集中所有图像向量的均值接近于零。
3. 中心化处理:
- `xmean`矩阵是每个样本减去样本均值的结果,实现了数据的中心化,使得数据集的均值为零,这有助于减少噪声影响并突出关键特征。
4. 计算协方差矩阵与特征值分解:
- `sigma=xmean*xmean';`得到中心化后的样本矩阵的协方差矩阵。
- `eig(sigma);`对协方差矩阵进行特征值分解,得到特征值`d1`和对应的特征向量`v`。
5. 主成分分析(PCA):
- `sort`函数用于对特征值排序,找出最大的几个特征值。
- `vsort`和`dsort`分别存储排序后的特征向量和特征值,通常我们只关注那些贡献最大的特征值,因为它们携带了大部分信息。
- `while`循环用于确定保留多少个特征值可以保留90%的数据方差,这一步是PCA降维的关键,降低维度的同时保持大部分信息。
- `base`矩阵包含了经过PCA转换后的基,用于将原始数据投影到低维空间。
6. 数据投影与分类:
- `allcoor=allsamples*base;`将所有样本数据投影到由PCA得到的新基上,得到低维表示。
- `for`循环用于读取测试集中的图像,并进行同样的处理,然后利用低维表示进行识别。这里的识别可能涉及到距离度量或分类器,但源代码没有给出具体实现。
这段代码虽然没有完成完整的识别过程,但它涵盖了人脸识别中常用的关键步骤:数据预处理、主成分分析和特征提取。对于理解PCA在人脸识别中的应用非常有帮助,但实际的人脸识别系统可能还需要添加识别算法(如支持向量机SVM)和交叉验证等步骤来完成整个流程。
2021-10-01 上传
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