张军 黄阳 罗蓓 谢辉

摘要：本文提出一种基于LVQ神经网络的人脸朝向识别的方法。本文首先对LVQ神经网络进行介绍，通过对该算法的进一步研究，利用MATLAB工具将LVQ神经网络应用于人脸朝向识别，采用30幅人脸图像提取出的特征向量作为训练数据，采用20幅人脸图像提取出来的特征向量作为测试数据。实验结果验证了本文采用方法在人脸朝向的判断和识别具有一定的有效性，为下一步开展人的行为动作识别打下基础。

关键词：图像处理;人脸识别;MATLAB;LVQ神经网络

1、引言

针对传统的基建工程项目管理模式存在的弊端，搭建智慧化工地管理平台，实现现场实时监控，数据及时传输，保障现场安全，减少项目管理成本。本文依托于西南油气田公司下属的通信与信息技术中心关于智慧化工地管理平台的科研项目开展研究，通过对LVQ神经网络的研究，实现对人脸朝向的判断和识别，为下一步开展施工人员的抽烟、打手机等不规范行为的识别打下基础。

2、LVQ神经网络概述

2.1 LVQ神经网络的结构

学习向量量化（Learning Vector Quantization）神经网络由Kohonen竞争算法演化而来，是一种用于训练竞争层的有监督学习方法的输入前向神经网络，LVQ神经网络在模式识别和优化领域有着广泛的应用。LVQ神经网络由输入层、竞争层、线性输出层构成，竞争层位于中间层，采用全连接的方式与输入层相连，采用部分连接的方式与线性输出层相连。由于各层之间神经元的连接方式，导致竞争层的神经元数量多于线性输出层：竞争层内每个神经元只与一个线性输出层的神经元相连接，连接权值为1;线性输出层的每个神经元则与多个竞争层的神经元相连接。……