基于典型相关分析的性别识别算法研究

河北工业大学硕士学位论文

第一章绪论 (1)

1.1性别识别的研究背景及意义 (1)

1.2性别识别研究现状 (2)

1.3性别识别存在的主要问题 (5)

1.4论文的主要内容和章节安排 (5)

1.4.1本文的主要内容 (5)

1.4.2章节安排 (6)

第二章基本的性别识别算法 (7)

2.1特征提取 (7)

2.1.1LBP特征 (7)

2.1.2HOG特征 (9)

2.1.3C1特征 (10)

2.2性别分类方法 (12)

2.2.1支持向量机 (12)

2.2.2AdaBoost算法 (15)

2.2.3随机森林 (16)

2.3性别识别算法实验与结果分析 (18)

2.3.1实验数据库 (18)

2.3.2算法流程 (19)

2.3.3实验结果与分析 (20)

2.4本章小结 (21)

第三章基于典型相关分析的性别识别 (22)

3.1典型相关分析 (22)

3.1.1典型相关分析的基本思想 (22)

3.1.2典型相关分析用于特征融合的原理 (23)

3.1.3高维小样本下的典型相关分析特征融合 (24)

3.2基于CCA的性别识别算法 (25)

III

基于典型相关分析的性别识别算法研究

3.2.1算法流程 (25)

3.2.2实验结果与分析 (26)

3.3本章小结 (30)

第四章考虑朝向问题的性别识别 (31)

4.1不同朝向性别识别实验结果与分析 (31)

4.2朝向分类问题分析 (32)

4.3实验结果与分析 (34)

4.4本章小结 (35)

第五章总结与展望 (36)

5.1全文总结 (36)

5.2工作展望 (36)

参考文献 (38)

致谢 (41)

河北工业大学硕士学位论文

第一章绪论

1.1性别识别的研究背景及意义

近年来，随着计算机科学和技术的不断发展，计算机从单一的用于计算的机器逐步发展为功能更加丰富、更加智能的机器。以计算机为基础的信息处理向数字化、网络化和智能化的方向发展。由于计算机技术的进步，生物特征识别技术也有了快速的发展。在人的图像中包含了诸多生物特征，通过观测图像，我们可以对观测对象的性别、种族、身份以及年龄等信息进行合理的推断[1]。其中，随着技术的进步和实际应用需要，性别识别问题已经逐渐成为各国学者普遍关注的热点之一。

基于图像的性别识别是让计算机根据输入的图像数据判断其对应的性别信息。通过肉眼来判别性别是人与生俱来的能力，然而对计算机来说却并不容易，因为这是一个涉及诸多领域的综合性技术。目前模式识别、心理学、人工智能、计算机视觉等领域的学者已经做出大量的研究来解决性别识别问题。如果性别识别问题得到解决，那么基于性别信息的人机交互系统将会有广阔的理论和实际应用价值，主要包括以下几个方面：

(1)智能人机对话系统：将性别识别用于智能人机对话系统，使计算机理解人类性别信息并加以分类，将会从一定程度上改善当前呆板、不方便的人机对话环境，提供更为人性化、个性化的服务。例如，当智能机器人和人类进行交流时，通过判断人的性别来选择合适的称呼和交流方式。

(2)图像或视频检索系统：指定需要检索对象的性别范围，能够在数据库中快速搜索到需要的图像或视频。例如，建立一个具有性别分类信息的电子相册系统，可以从中快速找到指定性别的照片。

(3)人口性别信息采集系统：利用性别识别系统在公共场合搜索一些有价值的人口性别信息，为用户做出相应的决策方案。例如向大型商店、酒店、超市提供详细的人流性别信息，帮助其对不同性别的消费者提供具有针对性的服务，改善服务质量和效率，进一步提高消费者的生活方式和生活质量。

(4)安全控制系统：性别识别系统通过判断人的性别，对限制异性进入的场所进行有效