基于NSCT非采样轮廓波变换和CNN网络人脸识别matlab仿真

简介: 本项目展示了一种结合非采样轮廓波变换(NSCT)与卷积神经网络(CNN)的人脸识别系统。通过NSCT提取多尺度、多方向特征,并利用CNN的强大分类能力实现高效识别。项目包括ORL人脸库的训练结果对比,提供Matlab 2022a版本下的完整代码及详细中文注释,另有操作步骤视频指导。

1.算法运行效果图预览
(完整程序运行后无水印)

1.gif
2.jpeg

通过CNN训练ORL人脸库:

3.jpeg

通过NSCT+CNN方式训练ORL人脸库:

4.jpeg

两种方法识别率对比:

5.jpeg

2.算法运行软件版本
matlab2022a

3.部分核心程序
(完整版代码包含详细中文注释和操作步骤视频)

nlayers      = 3;      
%取值4或者8,当方向个数为4时采用两两合并,当为8时不做任何变化
norients     = 8;       
for i = 1:20
    i
    for j = 1:10
        str          = ['ORL\',num2str(i),'\','s',num2str(i),'_',num2str(j),'.bmp'];  
        im           = imread(str);  %读入图片
        [R,C,K]      = size(im);
        if K == 1
           img = im; 
        else
           img = rgb2gray(im);  
        end

        [ri,ci]    = size(img);
        scales     = nlayers;
        img        = img(1 : 2^(scales+1)*floor(ri/2^(scales+1)),1 : 2^(scales+1)*floor(ci/2^(scales+1))); 
        y_nsctdec  = nsctdec(img,[3,3,3],'dmaxflat7','maxflat');
        I          = y_nsctdec{1};
        name1      = ['ORL_nsct\',num2str(i),'\','s',num2str(i),'_',num2str(j),'.bmp']; 
        imwrite(uint8(I),name1);

    end
end
%显示NSCT效果
y_nsctrec  = nsctrec(y_nsctdec,'dmaxflat7','maxflat');
figure;
subplot(131);
imshow(img);
title('原图像');
subplot(132);
imshow(y_nsctdec{1},[]);
title('NSCT变换后图像');
subplot(133);
imshow(y_nsctrec,[]);
title('NSCT逆变换后图像');
10_031m

4.算法理论概述
基于非采样轮廓波变换(Nonsubsampled Contourlet Transform, NSCT)和卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)的人脸识别系统是一种结合了传统信号处理方法和深度学习技术的先进方法。这种方法通过NSCT提取图像的多尺度、多方向特征,并利用CNN的强大特征学习能力和分类能力来实现高效的人脸识别。

   NSCT是一种多尺度、多方向的图像分解方法,它结合了多分辨率分析和方向滤波器组的优点,可以有效地捕获图像中的纹理和边缘信息。NSCT的主要步骤包括:

多尺度分析:通过级联的拉普拉斯金字塔(Laplacian Pyramid, LP)分解来实现多尺度分析。

多方向分析:使用方向滤波器组对每个尺度的子带进行分解,以获得不同方向的细节。

6.png
7.png

   基于NSCT和CNN的人脸识别系统通过结合传统的信号处理方法和现代深度学习技术,可以有效地提取人脸图像的多尺度、多方向特征,并利用CNN的强大分类能力实现高效的人脸识别。
相关文章
|
4天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于MSER和HOG特征提取的SVM交通标志检测和识别算法matlab仿真
### 算法简介 1. **算法运行效果图预览**:展示算法效果,完整程序运行后无水印。 2. **算法运行软件版本**:Matlab 2017b。 3. **部分核心程序**:完整版代码包含中文注释及操作步骤视频。 4. **算法理论概述**: - **MSER**:用于检测显著区域,提取图像中稳定区域,适用于光照变化下的交通标志检测。 - **HOG特征提取**:通过计算图像小区域的梯度直方图捕捉局部纹理信息,用于物体检测。 - **SVM**:寻找最大化间隔的超平面以分类样本。 整个算法流程图见下图。
|
5天前
|
安全 调度
电力系统的负荷损失和潮流计算matlab仿真,对比最高度数,最高介数以及最高关键度等节点攻击
本课题研究节点攻击对电力系统稳定性的影响,通过模拟最高度数、最高介数和最高关键度攻击,对比不同攻击方式下的停电规模。采用MATLAB 2022a 进行系统仿真,核心程序实现线路断开、潮流计算及优化。研究表明,节点攻击会导致负荷损失和系统瘫痪,对电力系统的安全构成严重威胁。通过分析负荷损失率和潮流计算,提出减少负荷损失的方法,以提升电力系统的稳定性和安全性。
|
5天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于GA遗传优化的GroupCNN分组卷积网络时间序列预测算法matlab仿真
该算法结合了遗传算法(GA)与分组卷积神经网络(GroupCNN),利用GA优化GroupCNN的网络结构和超参数,提升时间序列预测精度与效率。遗传算法通过模拟自然选择过程中的选择、交叉和变异操作寻找最优解;分组卷积则有效减少了计算成本和参数数量。本项目使用MATLAB2022A实现,并提供完整代码及视频教程。注意:展示图含水印,完整程序运行无水印。
|
4天前
|
算法 决策智能
基于禁忌搜索算法的VRP问题求解matlab仿真,带GUI界面,可设置参数
该程序基于禁忌搜索算法求解车辆路径问题(VRP),使用MATLAB2022a版本实现,并带有GUI界面。用户可通过界面设置参数并查看结果。禁忌搜索算法通过迭代改进当前解,并利用记忆机制避免陷入局部最优。程序包含初始化、定义邻域结构、设置禁忌列表等步骤,最终输出最优路径和相关数据图表。
|
2天前
|
算法
基于最小二乘递推算法的系统参数辨识matlab仿真
该程序基于最小二乘递推(RLS)算法实现系统参数辨识,对参数a1、b1、a2、b2进行估计并计算误差及收敛曲线,对比不同信噪比下的估计误差。在MATLAB 2022a环境下运行,结果显示了四组误差曲线。RLS算法适用于实时、连续数据流中的动态参数辨识,通过递推方式快速调整参数估计,保持较低计算复杂度。
|
5天前
|
编解码 算法 数据挖掘
基于MUSIC算法的六阵元圆阵DOA估计matlab仿真
该程序使用MATLAB 2022a版本实现基于MUSIC算法的六阵元圆阵DOA估计仿真。MUSIC算法通过区分信号和噪声子空间,利用协方差矩阵的特征向量估计信号到达方向。程序计算了不同角度下的MUSIC谱,并绘制了三维谱图及对数谱图,展示了高分辨率的DOA估计结果。适用于各种形状的麦克风阵列,尤其在声源定位中表现出色。
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据可视化
基于QLearning强化学习的机器人避障和路径规划matlab仿真
本文介绍了使用MATLAB 2022a进行强化学习算法仿真的效果,并详细阐述了Q-Learning原理及其在机器人避障和路径规划中的应用。通过Q-Learning算法,机器人能在未知环境中学习到达目标的最短路径并避开障碍物。仿真结果展示了算法的有效性,核心程序实现了Q表的更新和状态的可视化。未来研究可扩展至更复杂环境和高效算法。![](https://ucc.alicdn.com/pic/developer-ecology/nymobwrkkdwks_d3b95a2f4fd2492381e1742e5658c0bc.gif)等图像展示了具体仿真过程。
10 0
|
4天前
|
机器学习/深度学习 传感器 安全
基于模糊神经网络的移动机器人路径规划matlab仿真
该程序利用模糊神经网络实现移动机器人的路径规划,能在含5至7个静态未知障碍物的环境中随机导航。机器人配备传感器检测前方及其两侧45度方向上的障碍物距离,并根据这些数据调整其速度和方向。MATLAB2022a版本下,通过模糊逻辑处理传感器信息,生成合理的路径,确保机器人安全到达目标位置。以下是该程序在MATLAB2022a下的测试结果展示。
|
8天前
|
算法 数据挖掘
基于粒子群优化算法的图象聚类识别matlab仿真
该程序基于粒子群优化(PSO)算法实现图像聚类识别,能识别0~9的数字图片。在MATLAB2017B环境下运行,通过特征提取、PSO优化找到最佳聚类中心,提高识别准确性。PSO模拟鸟群捕食行为,通过粒子间的协作优化搜索过程。程序包括图片读取、特征提取、聚类分析及结果展示等步骤,实现了高效的图像识别。
|
6天前
|
算法 数据安全/隐私保护
织物图像的配准和拼接算法的MATLAB仿真,对比SIFT,SURF以及KAZE
本项目展示了织物瑕疵检测中的图像拼接技术,使用SIFT、SURF和KAZE三种算法。通过MATLAB2022a实现图像匹配、配准和拼接,最终检测并分类织物瑕疵。SIFT算法在不同尺度和旋转下保持不变性;SURF算法提高速度并保持鲁棒性;KAZE算法使用非线性扩散滤波器构建尺度空间,提供更先进的特征描述。展示视频无水印,代码含注释及操作步骤。