[發(fā)明專(zhuān)利]基于二叉神經(jīng)樹(shù)結(jié)構(gòu)的人體部位的細(xì)粒度分類(lèi)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011493727.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112598042A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王淑棟;路洪翠;董玉坤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類(lèi)號(hào): G06K9/62
• 分類(lèi)號(hào): G06K9/62
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種基于二叉神經(jīng)樹(shù)結(jié)構(gòu)的人體部位的細(xì)粒度分類(lèi)方法，本方法可以從人體正側(cè)背面圖像中定位到身體部位，然后進(jìn)行分類(lèi)。本發(fā)明首先通過(guò)基本網(wǎng)絡(luò)提取特征，之后進(jìn)入二叉樹(shù)中，為了使二叉樹(shù)能夠有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的表達(dá)能力，每個(gè)父結(jié)點(diǎn)都通過(guò)路由模塊記錄從根結(jié)點(diǎn)到該結(jié)點(diǎn)的路徑；之后為了提高生成注意力圖的質(zhì)量以及定位需要分類(lèi)的人體四個(gè)部位，采用SENet模塊對(duì)特征圖進(jìn)行處理；最終四個(gè)葉結(jié)點(diǎn)分別是四個(gè)部位的類(lèi)別。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明提供的技術(shù)方案相比與傳統(tǒng)的人體部位體型分類(lèi)方法，能極大節(jié)省時(shí)間和人力成本，操作便捷，并且具有更高的魯棒性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種人體部位分類(lèi)的方法，特別涉及一種基于二叉神經(jīng)樹(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人體局部特征分類(lèi)方法，對(duì)人體肩部、胸部、腹部、背部這四個(gè)部位分類(lèi)。

背景技術(shù)

現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，推進(jìn)了個(gè)性化消費(fèi)時(shí)代的到來(lái)?！岸ㄖ平?jīng)濟(jì)”滿(mǎn)足了消費(fèi)者個(gè)性化需求，有效地避免了廠家的盲目生產(chǎn)，減輕了庫(kù)存壓力，同時(shí)也節(jié)約了社會(huì)資源。面向群體的批量定制和面向個(gè)體消費(fèi)者的量身定制，是目前服裝定制生產(chǎn)的兩種新形式。服裝號(hào)型是服裝行業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)及銷(xiāo)售的重要依據(jù)和參考。服裝號(hào)型標(biāo)準(zhǔn)GB/T13352-2008是目前我國(guó)服裝現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但該號(hào)型系列也存在許多問(wèn)題。個(gè)體體型對(duì)標(biāo)準(zhǔn)體型的離散性使工業(yè)化生產(chǎn)的服裝尚不能滿(mǎn)足對(duì)“合身”要求高的人們個(gè)性化的需求。從生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看，定制式生產(chǎn)是將個(gè)性化的人體尺寸歸入到企業(yè)的號(hào)型規(guī)格系列中，再利用企業(yè)現(xiàn)有的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行批量生產(chǎn)，對(duì)于個(gè)別特殊體型消費(fèi)者則在現(xiàn)有樣板的基礎(chǔ)上進(jìn)行局部修正，定制適應(yīng)個(gè)體消費(fèi)者的個(gè)性化樣板。對(duì)生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)，采用批量生產(chǎn)模式，既提高了生產(chǎn)效率，又節(jié)省了生產(chǎn)成本。對(duì)顧客而言得到的是可滿(mǎn)足一定合體性要求的個(gè)性化服裝?？梢?jiàn)，批量定制是企業(yè)在現(xiàn)有成衣化生產(chǎn)條件下滿(mǎn)足顧客個(gè)性化需求的體現(xiàn)。

體型分類(lèi)可用于服裝定制、飲食管理、疾病預(yù)防等多個(gè)方面。服裝定制時(shí)是需要根據(jù)自己的體型來(lái)制作，飲食方面也需要根據(jù)體型選擇合適的食物，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，可以根據(jù)體型來(lái)預(yù)防相應(yīng)的疾病。但是現(xiàn)在的體型分類(lèi)方法都是采用手工和三維人體測(cè)量，獲取手工和三維人體的數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行人體體型分類(lèi)。雖然三維人體掃描技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)提取大量準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，但是三維人體測(cè)量系統(tǒng)成本高，對(duì)環(huán)境和測(cè)量對(duì)象要求嚴(yán)格，實(shí)驗(yàn)樣本不容易獲得，可操作性不強(qiáng)。人體體型分類(lèi)在向著成本低，準(zhǔn)確度高的方向探索，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是可以考慮的一個(gè)方向。

人體的體型復(fù)雜多樣，除遺傳因素影響外還有后天環(huán)境的影響，我們發(fā)現(xiàn)肩部、胸部、腹部、背部這四個(gè)部位對(duì)人的體型影響比較大，但是不同的體型在同一個(gè)部位之間差別很小，同一個(gè)體型在同一個(gè)部位之間也有較大的差異。這和細(xì)粒度分類(lèi)面對(duì)的問(wèn)題相同，所以我們選用細(xì)粒度分類(lèi)的方法對(duì)人體的各個(gè)部位之間進(jìn)行分類(lèi)，從而得到人的部位體型類(lèi)別。根據(jù)調(diào)查，把肩部分為溜肩和正常肩；男女的胸部分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)是不同的，男性分為肌肉胸和正常胸，女性分為凸胸和正常胸；腹部分為正常肚、小凸肚、大凸肚和孕婦肚；背部分為駝背和正常背。

發(fā)明內(nèi)容

本文中我們應(yīng)用細(xì)粒度分類(lèi)中弱監(jiān)督的方法對(duì)人體圖片的肩胸腹背這四個(gè)部位進(jìn)行分類(lèi)，不需要精準(zhǔn)的儀器，成本低，可操作性強(qiáng)。我們把卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于人體體型分類(lèi)，應(yīng)用了一種二叉神經(jīng)樹(shù)的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)分為兩個(gè)部分，第一部分是二叉樹(shù)中除葉結(jié)點(diǎn)之外的其余結(jié)點(diǎn)都采用路由模塊記錄從根節(jié)點(diǎn)到此節(jié)點(diǎn)的路徑，來(lái)模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以記錄人體圖像所經(jīng)歷的路徑。第二部分是在每個(gè)父結(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)之間存在的注意轉(zhuǎn)換模塊，主要是提高生成注意力圖的質(zhì)量，并定位人體圖像中需要分類(lèi)的四個(gè)部位。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

基于二叉神經(jīng)樹(shù)結(jié)構(gòu)的人體部位的細(xì)粒度分類(lèi)方法，包括以下部分：

A、記錄路徑的路由結(jié)點(diǎn)；

B、生成注意力圖的SENet模塊；

C、將人體肩胸腹背四個(gè)部位進(jìn)行類(lèi)別預(yù)測(cè)的標(biāo)簽預(yù)測(cè)模塊；

3、部分A中，通過(guò)二叉樹(shù)中的路由結(jié)點(diǎn)來(lái)記錄從根結(jié)點(diǎn)到該節(jié)點(diǎn)的路徑，從而明確人體圖像的路徑。