%一个修改后的PCA进行人脸识别的Matlab代码
% calc xmean,sigma and its eigen decomposition
for i=1:40
for j=1:5
% [TestDatabaseFile , TestDatabasePath] = uigetfile('*.*', '请选择识别图像文件','10.jpg');
%TestData=sprintf('%s%s',TestDatabasePath,TestDatabaseFile);
InputImage=imread(strcat('orl\train\','orl_',num2str(i),'_00',num2str(j),'.bmp'));
%InputImage = imread(strcat(TestData)); %在当前路径下读取文件
gab = rgb2gray(InputImage);
%figure,imshow(a); %显示读取的图片
[G,gabout] = gaborfilter(gab,2,4,16,pi/3);
%figure,imshow(uint8(gabout)); %显示gabor特征提取后的图片
str=['C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\gabor pca\orl\gabortrainim\', 'orl_',num2str(i),'_00',num2str(j),'.bmp'];
imwrite(uint8(gabout),str,'bmp');
end
end
for i=1:40
for j=6:10
% [TestDatabaseFile , TestDatabasePath] = uigetfile('*.*', '请选择识别图像文件','10.jpg');
%TestData=sprintf('%s%s',TestDatabasePath,TestDatabaseFile);
InputImage=imread(strcat('orl\test\','orl_',num2str(i),'_',num2str(j),'.bmp'));
%InputImage = imread(strcat(TestData)); %在当前路径下读取文件
gab = rgb2gray(InputImage);
%figure,imshow(a); %显示读取的图片
[G,gabout] = gaborfilter(gab,2,4,16,pi/3);
%figure,imshow(uint8(gabout)); %显示gabor特征提取后的图片
str=['C:\Documents and Settings\Administrator\桌面\gabor pca\orl\gabortestim\', 'orl_',num2str(i),'_',num2str(j),'.bmp'];
imwrite(uint8(gabout),str,'bmp');
end
end
allsamples=[];%所有训练图像
for i=1:40
for j=1:5
a=imread(strcat('orl\gabortrainim\','orl_',num2str(i),'_00',num2str(j),'.bmp'));
b=a(1:112*92); % b是行矢量 1×N,其中N=10304,提取顺序是先列后行,即从上到下,从左到右
b=double(b);
allsamples=[allsamples; b]; % allsamples 是一个M * N 矩阵,allsamples 中每一行数据代表一张图片,其中M=200
end
end
samplemean=mean(allsamples); % 平均图片,1 × N
for i=1:200
xmean(i,:)=allsamples(i,:)-samplemean; % xmean是一个M × N矩阵,xmean每一行保存的数据是“每个图片数据-平均图片”
end;
sigma=xmean*xmean'; % M * M 阶矩阵
[v d]=eig(sigma);%egi 特征值和特征向量。返回一个包含广义特征值的向量
d1=diag(d);%diag对角矩阵和矩阵的对角化
[d2 index]=sort(d1); %以升序排序
cols=size(v,2);% 特征向量矩阵的列数
for i=1:cols
vsort(:,i) = v(:, index(cols-i+1) ); % vsort 是一个M*col(注:col一般等于M)阶矩阵,保存的是按降序排列的特征向量,每一列构成一个特征向量
dsort(i) = d1( index(cols-i+1) ); % dsort 保存的是按降序排列的特征值,是一维行向量
end %完成降序排列
%以下选择90%的能量
dsum = sum(dsort);
dsum_extract = 0;
p = 0;
while( dsum_extract/dsum < 0.90)
p = p + 1;
dsum_extract = sum(dsort(1:p));
end
i=1;
% (训练阶段)计算特征脸形成的坐标系
while (i<=p && dsort(i)>0)
base(:,i) = dsort(i)^(-1/2) * xmean' * vsort(:,i); % base是N×p阶矩阵,除以dsort(i)^(1/2)是对人脸图像的标准化,详见《基于PCA的人脸识别算法研究》p31
i = i + 1;
end
% add by wolfsky 就是下面两行代码,将训练样本对坐标系上进行投影,得到一个 M*p 阶矩阵allcoor
allcoor = allsamples * base;
accu = 0;
% 测试过程
testsamples=[];%所有训练图像
for i=1:40
for j=6:10
a=imread(strcat('orl\gabortestim\','orl_',num2str(i),'_',num2str(j),'.bmp'));
% imshow(a);
b=a(1:112*92); % b是行矢量 1×N,其中N=10304,提取顺序是先列后行,即从上到下,从左到右
b=double(b);
testsamples=[testsamples; b]; % allsamples 是一个M * N 矩阵,allsamples 中每一行数据代表一张图片,其中M=200
end
end
tcoor= testsamples * base; %计算坐标,是1×p阶矩阵
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%训练样本和测试样本的标签
%allsamples= new_data;%训练样本
n_train=size(allcoor,1);
allcoor_label=zeros(n_train,1); % 人为标定训练目标的类别,从1~40
for i=1:n_train
if rem(i,5)~=0 % 如果i是第23个样本,则它应该属于第5类(因每类有5个样本)
allcoor_label(i)=floor(i/5)+1;
else
allcoor_label(i)=floor(i/5);
end
end
%test_data = tcoor;% 测试样本
n_test=size( tcoor,1);
tcoor_label=zeros(n_test,1); % 人为标定测试目标的类别,从1~40
for i=1:n_test
if rem(i,5)~=0
tcoor_label(i)=floor(i/5)+1;
else
tcoor_label(i)=floor(i/5);
end
end
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%训练与测试
%accuracy=classifier_knn(tcoor,new_data) %tcoor=alltests处理后*eigvector; new_data=allsamples处理后*eigvector
%date即为allsamples,data = data - repmat(meanData,nSmp,1)
%accuracy=classifier_ls_svm(tcoor,new_data)
% %方案一调用libsvm1.5259e-005
model = svmtrain( allcoor_label, allcoor,'-c 1 -g 0.007 -t 0');
[ptrain_label, train_accuracy] = svmpredict( allcoor_label, allcoor, model);
train_accuracy;
[ptest_label, test_accuracy] = svmpredict( tcoor_label, tcoor, model);
test_accuracy;
%toc;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% %方案二 参数c和g寻优选择
%[bestacc,bestc,bestg]=SVMcgForClass( allcoor_label, allcoor,-20,20,-20,20);
%cmd = ['-c ',num2str(bestc),' -g ',num2str(bestg),1];
% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%分类预测
%model = svmtrain( allcoor_label, allcoor,cmd);
%[ptrain_label, train_accuracy] = svmpredict( allcoor_label, allcoor, model);
%train_accuracy;
%[ptest_label, test_accuracy] = svmpredict( tcoor_label, tcoor, model);
%test_accuracy;
%toc;
% 函数说明[bestacc,bestc,bestg] = SVMcg(train_label,train,cmin,cmax,gmin,gmax,v,cstep,gstep,accstep)
%
% train_label:训练集标签.要求与libsvm工具箱中要求一致.
% train:训练集.要求与libsvm工具箱中要求一致.
% cmin:惩罚参数c的变化范围的最小值(取以2为底的对数后),即 c_min = 2^(cmin).默认为 -5
% cmax:惩罚参数c的变化范围的最大值(取以2为底的对数后),即 c_max = 2^(cmax).默认为 5
% gmin:参数g的变化范围的最小值(取以2为底的对数后),即 g_min = 2^(gmin).默认为 -5
% gmax:参数g的变化范围的最小值(取以2为底的对数后),即 g_min = 2^(gmax).默认为 5
%
% v:cross validation的参数,即给测试集分为几部分进行cross validation.默认为 3
% cstep:参数c步进的大小.默认为 1
% gstep:参数g步进的大小.默认为 1
% accstep:最后显示准确率图时的步进大小. 默认为 1.5
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% %方案三 利用GA参数寻优函数(分类问题):gaSVMcgForClass
%[bestacc,bestc,bestg]=gaSVMcgForClass( allcoor_label, allcoor,struct('maxgen',200,'sizepop',20,'ggap',0.9, 'cbound',[0,100],'gbound',[0,1000],'v',5));
%cmd = ['-c ',num2str(bestc),' -g ',num2str(bestg),1];
% %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%分类预测
%model = svmtrain( allcoor_label, allcoor,cmd);
%[ptrain_label, train_accuracy] = svmpredict( allcoor_label, allcoor, model);
%train_accuracy;
%[ptest_label, test_accuracy] = svmpredict( tcoor_label, tcoor, model);
%test_accuracy;