[發(fā)明專利]一種基于卷積網(wǎng)絡(luò)多尺度特征融合的鞋印身高估計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110267590.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN112884824A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張濤;劉禹辰;朱振東;王慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/60
• 分類號(hào): G06T7/60;G06K9/62;G06T3/60
• 代理公司: 大連智高專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 馬慶朝

1.一種基于卷積網(wǎng)絡(luò)多尺度特征融合的鞋印身高估計(jì)方法，其特征在于，步驟如下：

S1、將鞋印旋轉(zhuǎn)校正；

S2、將鞋印進(jìn)行中心化處理；

S3、對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

S4、將鞋印數(shù)據(jù)增廣；

S5、通過多尺度特征提取網(wǎng)絡(luò)對(duì)圖像進(jìn)行處理；

S6、通過金字塔特征融合網(wǎng)絡(luò)對(duì)圖像進(jìn)行處理；

S7、通過全局結(jié)構(gòu)特征提取網(wǎng)絡(luò)對(duì)圖像進(jìn)行處理；

S8、通過身高回歸預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)輸出預(yù)測(cè)身高。

2.如權(quán)利要求1所述的基于卷積網(wǎng)絡(luò)多尺度特征融合的鞋印身高估計(jì)方法，其特征在于，步驟S1具體步驟如下：

S1.1、將鞋印圖像轉(zhuǎn)為灰度圖像，選取自適應(yīng)閾值對(duì)圖像進(jìn)行二值化，獲得關(guān)于鞋印的二值掩模；

S1.2、使用5×5大小的矩形結(jié)構(gòu)元素對(duì)二值掩模進(jìn)行形態(tài)學(xué)膨脹，得到最終的鞋印掩模；

S1.3、依據(jù)掩模確定鞋印的最小外接矩形；

S1.4、根據(jù)鞋印最小外接矩形將鞋印裁剪出來后將其上下對(duì)稱分割，獲取前腳掌區(qū)域和后腳掌區(qū)域；

S1.5、根據(jù)掩模分別計(jì)算前后腳掌區(qū)域的質(zhì)心，再計(jì)算出前后腳掌質(zhì)心的連線與豎直方向的夾角，根據(jù)該夾角并以鞋印最小外接矩形中心點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)校正。

3.如權(quán)利要求1所述的基于卷積網(wǎng)絡(luò)多尺度特征融合的鞋印身高估計(jì)方法，其特征在于，步驟S2具體步驟如下：將旋轉(zhuǎn)校正后的鞋印圖像，放入預(yù)先設(shè)定的像素值全為0的全黑圖像中，且旋轉(zhuǎn)校正后的鞋印圖像的中心與全黑圖像中心對(duì)齊，其中全黑圖像的寬度和高度分別要大于等于數(shù)據(jù)集中所有原始圖像寬度的最大值和高度的最大值。

4.如權(quán)利要求1所述的基于卷積網(wǎng)絡(luò)多尺度特征融合的鞋印身高估計(jì)方法，其特征在于，步驟S3具體步驟如下：

S3.1、將標(biāo)記身高低于140cm與身高高于250cm的數(shù)據(jù)剔除；

S3.2、將最小外接矩形滿足下列條件之一的鞋印及其標(biāo)注數(shù)據(jù)作為異常處理：

(1)寬度小于設(shè)定閾值1或大于設(shè)定閾值2；

(2)高度小于設(shè)定閾值3或大于設(shè)定閾值4。

5.如權(quán)利要求1所述的基于卷積網(wǎng)絡(luò)多尺度特征融合的鞋印身高估計(jì)方法，其特征在于，步驟S4具體步驟如下：

對(duì)訓(xùn)練集中所有圖像按如下方式進(jìn)行增廣，對(duì)于一幅圖像I：

(1)讀取圖像I，以設(shè)定概率P_f進(jìn)行隨機(jī)的水平翻轉(zhuǎn)，得到圖像I_f，在實(shí)例中選取P_f＝0.5，p_f∈[0,1]；

(2)對(duì)圖像I_f，以設(shè)定概率P_e進(jìn)行隨機(jī)圖像擦除，得到圖像I_e，在實(shí)例中P_e＝0.5，p_e∈[0,1]；具體隨機(jī)擦除方式為在鞋印圖像中隨機(jī)選取一個(gè)面積為S，長(zhǎng)寬比為R的矩形區(qū)域，并將該區(qū)域像素值置0；矩形面積S由對(duì)圖像面積進(jìn)行縮放得到，縮放因子在[0.02，0.03]區(qū)間中均勻選取，將縮放因子乘以圖像面積作為矩形區(qū)域面積S；矩形長(zhǎng)寬比R在區(qū)間[0.3，3.3]中均勻選取；矩形區(qū)域的位置由其中心點(diǎn)坐標(biāo)(x_c,y_c)來確定，x_c在區(qū)間[0，W]中均勻選取，y_c在區(qū)間[0，H]中均勻選取，W和H分別為圖像的寬和高；

(3)對(duì)圖像I_e進(jìn)行歸一化，得到圖像I_n，歸一化公式如下：

其中，I_n是歸一化后的圖像，μ和σ是圖像I_e的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。