[發明專利]一種人臉圖像比對算法評測方法和系統

在審

• 申請號: 202110381092.2
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113095672A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 謝蘭遲;黎智輝;張寧;晏于文;李志剛;侯欣雨
• 申請（專利權）人: 公安部物證鑒定中心
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06F17/18;G06K9/62
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙悅

本發明屬于圖像比對技術領域，涉及一種人臉圖像比對算法評測方法和系統，其特征在于，包括以下步驟：1)將人臉圖像分為樣本圖像組和檢材圖像組；2)提取樣本圖像組的特征，并建立樣本人像特征庫；3)提取檢材圖像組的特征，將其與樣本人像特征庫中特征進行比對并確定相似度數值S；4)判斷相似度數值S對應的為正樣本還是負樣本，并統計正樣本相似度和負樣本相似度的分布概率曲線，并根據分布概率曲線對待測人臉比對樣本進行評測。其能夠通過測試正樣本、負樣本的相似度數值，得到算法相似度分數的隨機抽樣分布。

技術領域

本發明涉及一種人臉圖像比對算法評測方法和系統，屬于圖像比對技術領域。

背景技術

在法庭科學中，特征比對是進行物證檢驗的核心方法之一。人臉圖像的特征比對分為主觀方法和客觀方法。主觀方法即由鑒定人員依靠人體外貌各部分生長特點、運動習慣等規律，分別提取已知身份和未知身份人臉圖像的特征，對特征的符合和差異進行評價，形成肯定性、否定性和無法確定的結論。客觀方法是通過人臉比對算法分別提取人臉圖像的特征，計算特征距離并映射到0至1的范圍，通過劃定閾值得到肯定性或無法確定的結論。

為測試人臉比對算法的有效性，美國國家標準與技術研究院定期基于大規模數據對各廠商提交的1:1人臉比對算法進行測試(FRVT)，其主要指標包括：首位識別準確率；中國專利CN107977647A公開了一種基于公安實戰數據、根據未知身份人臉圖像質量分組開展測試的方法。主要評測指標有人臉特征提取成功率(入庫率)、入庫速度、首位識別準確率(命中率)。中國專利CN111598132A公開了一種使用一組或者多組待測影響因子通過加權平均獲得準確率評價指標的測試方法。

上述評測方法主要有三方面問題：一是在多算法評測中，隨著算法訓練中實戰數據的增多，算法精度均有顯著提升，首位識別率指標差別較小，難以區分算法優劣。二是在非全量人口數據集上，首位識別不能等同于特征相似度指標在身份認定上是有效的，方法無法獲得同一人和不同人人臉圖像特征比對相似度的概率分布。三是缺少法庭科學應用中最核心的對身份認定結果準確性的評測指標。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種人臉圖像比對算法評測方法和系統，其能夠通過測試正樣本(同一人的兩張人臉圖像)、負樣本(不同人的兩張人臉圖像)的相似度數值，得到算法相似度分數的隨機抽樣分布。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種人臉圖像比對算法評測方法，包括以下步驟：1)將人臉圖像分為樣本圖像組和檢材圖像組；2)使用待測人臉比對算法提取樣本圖像組的特征，并建立樣本人像特征庫；3)使用待測人臉比對算法提取檢材圖像組的特征，將其與樣本人像特征庫中特征進行比對并確定相似度數值S；4)判斷相似度數值S對應的為正樣本還是負樣本，并統計正樣本相似度和負樣本相似度的分布概率曲線，并根據分布概率曲線對待測人臉比對樣本進行評測。

進一步，步驟1)中建立樣本圖像組和檢材圖像組的方法為：根據人臉圖像對應的人，獲得人臉圖像對照表，并從每個人對應的人臉圖像中選出一張質量最優的人臉圖像，將其組成樣本圖像組，將其他人臉圖像組成檢材圖像組。

進一步，步驟2)中建立樣本人像特征庫后，計算樣本入庫成功率指標。

進一步，步驟3)的具體操作方法為：3.1)從檢材圖像組中隨機抽取1張檢材圖像，使用待測人臉比對算法提取人臉圖像特征；3.2)如人臉圖像特征提取成功，則將提取到的人臉圖像特征與樣本人像特征庫進行逐一比對計算相似度；3.3)遍歷檢材圖像組中的所有檢材圖像，獲得l×n條相似度比較結果，其中l是檢材圖像組中能夠成功提取人臉圖像特征的圖像數，n為樣本人像特征庫中的特征數。

進一步，步驟3)中獲得l×n條相似度比較結果后，計算檢材特征提取成功率指標。