非可控条件下维吾尔族人脸表情识别算法研究

The facial expression recognition in real-time and robustness problems, especially in Xinjiang, the geographical environment, the existence of non constrained strong illumination, partial occlusion and other non controllable factors, bring the robustness and real-time problem of Uygur facial expression recognition can be solved. In order to identify Uyghur facial expression under uncontrollable conditions, namely, unconstrained illumination and partial occlusion, we propose an algorithm of Uyghur facial expression recognition under uncontrollable conditions. A series of scientific problems, such as Uyghur facial expression recognition, extraction of Uighur facial expression and identification of Uighur facial expression under unconstrained illumination change, and extraction of facial expression feature points under partial occlusion, are mainly solved. Through this research, we realized the Uighur facial expression recognition algorithm with good real-time and robustness under uncontrollable conditions, so as to carry out the application research of Uygur facial expression recognition. The results in the public security management, public security, social stability, photo search system has a good application prospect, but also can promote the study of facial expression recognition in Xinjiang area, to the building of a harmonious Xinjiang has important academic significance and application value.

针对人脸表情识别存在实时性和鲁棒性问题，尤其是在新疆这种地理环境下，存在非约束光照强、局部遮挡等非可控条件因素，就会带来维吾尔族人脸表情识别的鲁棒性、实时性等难题，亟待解决。本课题以维吾尔族人脸表情在非可控条件下即非约束光照和局部遮挡下的识别为研究目标，以算法的鲁棒性、实时性为评价体系，提出一种非可控条件下的维吾尔族人脸表情识别算法研究。重点解决维吾尔族人脸面部表情最具辨识性特征的提取、非约束光照变化的情况下维吾尔族人脸表情的识别、局部遮挡下的维吾尔族人脸面部表情特征点的提取等一系列科学问题。通过本课题研究，实现具有良好实时性、鲁棒性的非可控条件下维吾尔族人脸表情识别算法，以此开展维吾尔族人脸表情识别方面的应用研究。其成果在公共安全管控、公安照片搜索系统、社会稳定等领域有着良好的应用前景，同时也能够促进对新疆地区的人脸表情识别方面的研究，为构筑和谐新疆有着重要的学术意义和应用价值。

新疆位于中国的西北部地区，具有独特的地理位置，少数民族众多，其中维吾尔族属于新疆最大的少数民族，具有独特的面部特征，人脸面部表情识别技术的研究对于发展当地的信息处理能力有着很大的帮助，具有很大的意义。人脸面部表情识别一直以来都是模式识别和机器视觉领域的研究热点，但人脸面部表情识别容易受到光照、噪声和遮挡等干扰，从而导致人脸面部表情识别不理想，如何有效获取人脸面部表情特征信息一直是研究重点。尤其是在新疆这种地理环境下，存在非约束光照强、局部遮挡等因素，就会带来维吾尔族人脸面部表情识别的鲁棒性、实时性等难题，为了解决这个问题，在国家自然科学的资助下，本项目主要研究内容及成果包含了以下几个方面：（1）构建基于非均匀光照和局部遮挡下的维吾尔族人脸面部表情数据库（2）提出一系列适合于非均匀光照和局部遮挡下的维吾尔族人脸面部表情特征提取识别算法（3）设计维吾尔族人脸面部表情识别系统。.在国家自然科学基金的支持下，发表了核心论文20篇，其中EI检索3-6篇，申请发明专利2项，获得实用新型专利6项，登记软件著作权6项，培养10名研究生，在读研究生17名。按照国家自然科学基金项目申请书的内容，对维吾尔族人脸面部表情识别进行了认真而又系统的分析和研究，完成了相应的研究目标并取得了一定的成果。.本项目在理论和技术上的创新，为实现具有实时性和鲁棒性的维吾尔族人脸面部表情识别奠定了理论基础，其成果在在公共安全管控、公安照片搜索系统、社会稳定等领域具有重大意义，同时能有效提升新疆少数民族信息化水平，为构筑和谐平安的新疆具有深远的影响。