[發(fā)明專利]一種基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人臉圖像質(zhì)量預(yù)測的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710779809.2
• 申請日: 2017-09-01
• 公開（公告）號: CN107704806A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏春秋
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市唯特視科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人臉圖像質(zhì)量預(yù)測的方法，其特征在于，主要包括人臉圖像質(zhì)量預(yù)測模型(一)；人臉圖像質(zhì)量標(biāo)簽(二)；自動預(yù)測人臉圖像質(zhì)量(三)。

2.基于權(quán)利要求書1所述的人臉圖像質(zhì)量預(yù)測模型(一)，其特征在于，使用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ConvNet)訓(xùn)練支持向量回歸模型，提取面部特征用于預(yù)測面部圖像質(zhì)量，建立一個無約束面部圖像的大型數(shù)據(jù)庫，目標(biāo)圖像質(zhì)量值定義為面部匹配器的人均質(zhì)量評分或基于分?jǐn)?shù)的值，使用深度ConvNet提取圖像特征，并采用支持向量回歸模型(SVR)從卷積網(wǎng)絡(luò)提取的特征中預(yù)測人臉圖像質(zhì)量，目標(biāo)圖像質(zhì)量值是連續(xù)的，并允許面部圖像基于質(zhì)量進(jìn)行排序。

3.基于權(quán)利要求書1所述的人臉圖像質(zhì)量標(biāo)簽(二)，其特征在于，通過比較成對的面部圖像進(jìn)行聚類，并通過矩陣求解，推導(dǎo)出完整的質(zhì)量等級，收集大面積無約束面部圖像數(shù)據(jù)庫的人臉圖像質(zhì)量評價，由于生物識別和計算機(jī)視覺在訓(xùn)練一組標(biāo)簽數(shù)據(jù)時，主要依靠監(jiān)督學(xué)習(xí)技術(shù)，建立面部圖像目標(biāo)質(zhì)量標(biāo)簽的方法包括：1)將測量的各種圖像質(zhì)量因子結(jié)合成單個值，表示整體面部質(zhì)量；2)人工注釋觀察到的圖像質(zhì)量；3)采用自動面部識別匹配器結(jié)果進(jìn)行比較，由于方法1)不能取得有效的結(jié)果，采用2)和3)來提取人臉圖像質(zhì)量標(biāo)簽，考慮到需要收集成對的人臉比較，為了獲得獨(dú)立面部圖像的絕對質(zhì)量評級，利用矩陣求解方法從成對圖像比較中推斷質(zhì)量評估矩陣。

4.基于權(quán)利要求書3所述的人臉圖像質(zhì)量，其特征在于，采用眾包的方式進(jìn)行人臉圖像質(zhì)量比較，通過眾包平臺來收集194位評估者評估的成對臉部圖像質(zhì)量，給定一對并排顯示的人臉圖像，評估者通過選擇以下選項對兩個圖像質(zhì)量給出評定：(i)左圖質(zhì)量比較好ii)左圖質(zhì)量更好，(iii)兩面相似，(iv)右圖比較好，(v)右圖質(zhì)量更好，要求每個評估者提供1001對面部圖像比較的結(jié)果，其由6個指導(dǎo)對，974個隨機(jī)對和21個一致性檢查對組成，從包含13233個人臉圖像的數(shù)據(jù)庫中預(yù)先選擇指導(dǎo)對，指導(dǎo)對中其中一個圖像的質(zhì)量要明顯優(yōu)于另一個圖像的質(zhì)量，從數(shù)據(jù)庫中隨機(jī)選擇974對圖像，再從974組中選出最后的21對圖像，作為一致性測試圖像。

5.基于權(quán)利要求書3所述的質(zhì)量評估矩陣，其特征在于，收集來自194名評估者標(biāo)注的成對面部圖像質(zhì)量比較的隨機(jī)集合，在整個數(shù)據(jù)庫中推測出每個評估者的質(zhì)量評級標(biāo)準(zhǔn)：即面部圖像質(zhì)量評估者等級矩陣，其中n是評估者的數(shù)量，m是面部圖像的數(shù)量，實驗表明，收集評估者的974個隨機(jī)圖像對就足以完成矩陣，為了獲得數(shù)據(jù)庫中單個面部圖像的單一質(zhì)量評級，采用中位數(shù)計算最佳質(zhì)量等級。

6.基于權(quán)利要求書3所述的圖像質(zhì)量，其特征在于，從相似度評分獲取的目標(biāo)質(zhì)量標(biāo)簽作為自動識別性能的質(zhì)量測量標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)i的第j個樣本標(biāo)準(zhǔn)化比較分?jǐn)?shù)，定義為：

zij=(sijG-μijI)/σijI---(1)]]>

其中是實際得分，是平均值，是標(biāo)準(zhǔn)偏差，在給定圖像中直接預(yù)測z_ij以獲得面部圖像質(zhì)量的連續(xù)測量值，手動選擇數(shù)據(jù)庫中質(zhì)量最好的1680個主題的圖像，并使用至少兩張臉部圖像，質(zhì)量最好的圖像放置在圖庫中，而其余圖像用作測試組，數(shù)據(jù)庫中附加的圖像用于擴(kuò)展圖庫的大小，其中標(biāo)準(zhǔn)化比較分?jǐn)?shù)z_ij，由公式(1)在每個面部匹配器中進(jìn)行計算，并作為基于評分的學(xué)習(xí)面部質(zhì)量預(yù)測器的目標(biāo)面部質(zhì)量值。