python实现人脸识别经典算法(一)实现人脸识别经典算法(一) 特征脸法特征脸法
主要为大家详细介绍了python实现人脸识别经典算法,特征脸法,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可
以参考一下
近来想要做一做人脸识别相关的内容,主要是想集成一个系统,看到opencv已经集成了三种性能较好的算法,但是还是想自
己动手试一下,毕竟算法都比较初级。
操作环境:python2.7
第三方库:opencv for python、numpy
第一种比较经典的算法就是特征脸法,本质上其实就是PCA降维,这种算法的基本思路是,把二维的图像先灰度化,转化为
一通道的图像,之后再把它首尾相接转化为一个列向量,假设图像大小是20*20的,那么这个向量就是400维,理论上讲组织
成一个向量,就可以应用任何机器学习算法了,但是维度太高算法复杂度也会随之升高,所以需要使用PCA算法降维,然后
使用简单排序或者KNN都可以。
只当搬运工,送上链接。
PCA ,这篇博客讲得非常好了,从原理到实现基本看这个就能搞出来了:PCA的数学原理
特征脸法:PCA应用在人脸识别当中:人脸识别经典算法一:特征脸方法(Eigenface) ,这里与PCA有不同的操作就是特征
值分解的时候,由于图像组成的列向量维度太高,直接按照PCA算法求解会很慢,所以这里有一种特殊的处理方法。
数据组织形式为若干样本图片分类放入对应文件夹中,然后在统一存放入face文件夹下,测试图像单独一张图像即可。
另外,由于PCA中维度是一个很麻烦的事情,所以在程序中,我打印了很多维度信息,有助于我们理解PCA的工作过程和调
试。
代码如下:
#encoding=utf-8
import numpy as np
import cv2
import os
class EigenFace(object):
def __init__(self,threshold,dimNum,dsize):
self.threshold = threshold # 阈值暂未使用
self.dimNum = dimNum
self.dsize = dsize
def loadImg(self,fileName,dsize):
'''''
载入图像,灰度化处理,统一尺寸,直方图均衡化
:param fileName: 图像文件名
:param dsize: 统一尺寸大小。元组形式
:return: 图像矩阵
'''
img = cv2.imread(fileName)
retImg = cv2.resize(img,dsize)
retImg = cv2.cvtColor(retImg,cv2.COLOR_RGB2GRAY)
retImg = cv2.equalizeHist(retImg)
# cv2.imshow('img',retImg)
# cv2.waitKey()
return retImg
def createImgMat(self,dirName):
'''''
生成图像样本矩阵,组织形式为行为属性,列为样本
:param dirName: 包含训练数据集的图像文件夹路径
:return: 样本矩阵,标签矩阵
'''
dataMat = np.zeros((10,1))
label = []
for parent,dirnames,filenames in os.walk(dirName):
# print parent
# print dirnames
# print filenames
index = 0
for dirname in dirnames:
for subParent,subDirName,subFilenames in os.walk(parent+'/'+dirname):
for filename in subFilenames:
img = self.loadImg(subParent+'/'+filename,self.dsize)
tempImg = np.reshape(img,(-1,1))
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