MATLAB实现的PCA人脸识别算法详解

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本资源是一份基于PCA(主成分分析)的人脸识别算法的Matlab代码实现。PCA是一种常用的数据降维和特征提取方法,特别适用于高维数据处理,如图像识别场景。在人脸识别中,PCA通过将原始人脸图像数据转换到一个新坐标系下,减少冗余信息,突出主要特征,从而提高识别效率。 首先,代码从"D:\ProgramFiles\MATLAB71\work\ɫʶ\image-base"目录下读取预先存储的112*92大小的BMP人脸图像文件,将它们转化为灰度图像,并提取出特征向量。通过for循环,共读取了m1(40)行n1(5)列的图像,将这些特征向量存储在allsamples矩阵中。之后,通过计算样本均值(samplemean)和减去均值后的标准化数据(xmean),使得数据集中每个样本都具有零均值。 接着,PCA的关键步骤包括计算样本协方差矩阵(sigma),并求其特征值(diagonal elements of d)和特征向量(vsort)。通过累积和(dsum_extract)来选择最重要的特征,即那些贡献了总能量90%以上的特征。这一步骤通过while循环实现,随着特征数量的增加,直到满足能量阈值条件。 然后,计算基(base)矩阵,它是原数据与选定特征向量的线性组合,使得数据可以投影到新的坐标系中。这个基矩阵用于将原始图像数据(allsamples)映射到低维空间(N*p,其中N是样本数量,p是选择的特征数量)。 最后,对新的低维特征向量进行人脸识别,通过与已知人脸模板进行匹配(比如读取特定位置的40x5个图像),计算匹配度(accu),评估识别性能。这展示了如何使用PCA技术简化人脸数据,减少计算复杂性,从而在实际应用中提高人脸识别的准确性和效率。 总结来说,这份Matlab代码展示了如何利用PCA对人脸图像数据进行预处理,提取关键特征,以及进行简单的人脸识别,对于理解PCA在人脸识别中的具体应用和代码实现具有重要参考价值。