[發(fā)明專利]一種低質(zhì)量三維人臉識別方法、系統(tǒng)、設(shè)備和存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011429698.0
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112446345A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余璀璨;張子輝;李慧斌
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 張海平

1.一種低質(zhì)量三維人臉識別方法，其特征在于，

將采集的低質(zhì)量三維人臉投影，得到三維人臉法向量圖像；

利用優(yōu)化后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將三維人臉法向量圖像映射到高斯分布，通過連續(xù)歸一化流將高斯分布的均值變換到形式自由分布中的樣本，將形式自由分布中的樣本作為低質(zhì)量三維人臉對應(yīng)的干凈特征，識別身份類別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低質(zhì)量三維人臉識別方法，其特征在于，優(yōu)化后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過以下過程得到：

采集低質(zhì)量三維人臉數(shù)據(jù)集，預(yù)處理后得到預(yù)處理后的訓(xùn)練集；

將預(yù)處理后的訓(xùn)練集中的低質(zhì)量三維人臉點(diǎn)云投影，得到三維人臉法向量圖像；

利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將三維人臉法向量圖像映射到高斯分布，輸出高斯分布的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，從高斯分布中通過重參數(shù)化方式采樣，得到符合高斯分布的樣本；

通過連續(xù)歸一化流將符合高斯分布的樣本變換，得到形式自由分布樣本；

將形式自由分布樣本作為輸入的低質(zhì)量人臉的特征，根據(jù)形式自由分布樣本預(yù)測這個低質(zhì)量三維人臉對應(yīng)的身份類別，根據(jù)預(yù)測的身份類別和真實(shí)的類別計算損失函數(shù)，根據(jù)損失函數(shù)通過梯度反向傳播優(yōu)化卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，得到優(yōu)化后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低質(zhì)量三維人臉識別方法，其特征在于，預(yù)處理的具體過程為：對低質(zhì)量三維人臉檢測出鼻尖點(diǎn)，以鼻尖點(diǎn)為中心切割，去除人臉以外的部分，得到預(yù)處理后的訓(xùn)練集。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低質(zhì)量三維人臉識別方法，其特征在于，符合高斯分布的樣本z通過下式得到：

z＝u+∈·σ,∈～N(0,I)

其中，μ表示高斯分布的均值，σ表示高斯分布的標(biāo)準(zhǔn)差，∈表示一個隨機(jī)種子，N(0,I)表示標(biāo)準(zhǔn)高斯分布，I表示單位矩陣。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低質(zhì)量三維人臉識別方法，其特征在于，形式自由分布樣本z′通過下式得到：

其中，z(t₀)為初值，z(t₀)＝z，z(t)為t時刻的特征，t₀為初始時刻，t₁為終止時刻，t為當(dāng)前時刻，h為連續(xù)映射。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低質(zhì)量三維人臉識別方法，其特征在于，損失函數(shù)為交叉熵?fù)p失函數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低質(zhì)量三維人臉識別方法，其特征在于，損失函數(shù)通過以下過程計算得到：

其中，L是損失函數(shù)，K是總的身份類別數(shù)量，y_i是真實(shí)的類別標(biāo)簽，若類別是i則y_i＝1，否則y_i＝0，p_i是深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測結(jié)果。

8.一種低質(zhì)量三維人臉識別系統(tǒng)，其特征在于，包括：

投影模塊，用于將采集的低質(zhì)量三維人臉投影，得到三維人臉法向量圖像；

識別模塊，用于利用優(yōu)化后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將三維人臉法向量圖像映射到高斯分布，通過連續(xù)歸一化流將高斯分布的均值變換到形式自由分布中的樣本，將形式自由分布中的樣本作為低質(zhì)量三維人臉對應(yīng)的干凈特征，識別身份類別。

9.一種計算機(jī)設(shè)備，其特征在于，所述計算機(jī)設(shè)備包括存儲器和處理器，所述存儲器上存儲有能在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的低質(zhì)量三維人臉識別方法。

10.一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序當(dāng)被處理器執(zhí)行時使所述處理器執(zhí)行權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的低質(zhì)量三維人臉識別方法。