[發明專利]一種基于深度殘差收縮網絡的犬鼻紋識別方法和模型

在審

• 申請號: 202210162323.5
• 申請日: 2022-02-22
• 公開（公告）號: CN114511886A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 嚴玉琮;邵志剛
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: G06V40/10
• 分類號: G06V40/10;G06V10/764;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 張金龍

本發明涉及一種基于深度殘差收縮網絡的犬鼻紋識別方法。本發明所述的犬鼻紋識別方法包括步驟：S10：構建深度殘差收縮網絡模型；其中，深度殘差收縮網絡模型執行步驟：S11：對輸入的犬鼻紋圖像進行圖像預處理，獲得原始特征向量；S12：對原始特征向量進行特征提取和噪聲濾除，獲得分類特征向量；S13：判斷分類特征向量的計算次數是否達到預設循環次數，若否，則將當前的分類特征向量作為原始特征向量，返回步驟S12，若是，執行步驟S14；S14：根據分類特征向量進行打分預測，輸出識別結果；S20：將所述深度殘差收縮網絡模型訓練至收斂；S30：將待識別的犬鼻紋圖像輸入訓練后的深度殘差收縮網絡模型，輸出識別結果。該法濾除冗余噪聲，提高犬鼻紋識別的準確率。

技術領域

本發明涉及圖像識別的技術領域，特別是涉及一種基于深度殘差收縮網絡的犬鼻紋識別方法和模型。

背景技術

近年來，我國經濟水平飛速發展，人們的生活水平也在不斷提高，同時，人口老齡化問題日益嚴重，這使得人們對精神生活的需求愈發強烈，擁有寵物伴侶的人數也在迅速增長。寵物伴侶中，犬類是很好的選擇，而犬類由于其貪玩好動的性格，非常容易意外走失。另一方面，我國城市的犬只管理面臨嚴峻的形勢，如未注冊犬和流浪犬不斷增加、惡性犬傷人事件時間時有發生等。因此，犬個體識別技術對于加強城市犬只管理都尤為重要，而傳統的非生物識別方法，例如寵物項圈和寵物銘牌容易磨損、丟失，并且可以被輕易摘下；芯片植入會給寵物生理和心理帶來傷害；DNA認證操作繁瑣成本耗費高。而犬類鼻紋和人類的指紋相似，是它們獨一無二的身份證。如果能夠構建一個犬鼻紋數據庫，就能將未知犬只的犬鼻紋圖像在犬鼻紋數據庫中進行匹配識別，獲得到該犬只的身份。因此，犬鼻紋識別研究在工程和社會應用中有著極高的價值。

犬鼻紋識別技術是通過對比犬鼻紋圖像特征之間的相似性來確定犬的身份，其核心步驟是使用模式識別、圖像處理等方法對犬的鼻紋特征進行描述、匹配和分類，從而實現自動的犬個體認證。目前犬鼻紋識別的方法主要是特征工程加圖像匹配的小樣本機器學習算法，其缺點在于特征構建需要花費大量的人力和時間觀察數據，思考潛在形式和數據結構，非常受限于設計的算法，需要一定的經驗，并且特征提取和分類是兩個分開的過程，不能將其融合到一個end-to-end的模型中。

請參閱圖1，其為現有技術中的一種狗鼻紋特征點的檢測方法的示例圖。該檢測方法包括步驟：基于狗鼻圖像與已經訓練好的狗鼻紋模型，得到狗鼻圖像中狗鼻紋特征點與對應的各個狗鼻紋基準特征點的坐標偏差；根據各個狗鼻紋基準特征點的坐標及坐標偏差得到狗鼻圖像中各個狗鼻紋特征點的坐標。該檢測方法需要花費大量人力和時間從大量犬鼻紋圖像中獲取基準特征點的坐標，而且只能檢測到待測犬鼻紋圖像中的特征點的準確坐標，并沒法對待測圖像進行分類。

此外，犬類鼻紋紋理細密，差異很小，鼻紋圖像上非常細微的噪聲仍然會對鼻紋識別準確率產生很大的影響，因此，如何提高犬鼻紋識別的準確率仍然是一大難題。

發明內容

基于此，本發明的目的在于，提供一種基于深度殘差收縮網絡的犬鼻紋識別方法、裝置、系統和存儲介質，同時實現了犬鼻紋特征提取和分類識別的功能，減少犬鼻紋特征提取過程中人力和時間的消耗，降低了圖像噪聲對犬鼻紋識別的影響，顯著提高了犬鼻紋識別的準確率，有利于實際工程開發研究。

本發明通過如下技術方案進行實現的：

第一方面，本發明提供了一種基于深度殘差收縮網絡的犬鼻紋識別方法，包括步驟：S10：構建深度殘差收縮網絡模型；其中，所述深度殘差收縮網絡模型執行步驟：

S11：對輸入的所述犬鼻紋圖像進行圖像預處理，獲得原始特征向量；

S12：對所述原始特征向量進行特征提取和噪聲濾除，獲得分類特征向量；

S13：判斷分類特征向量的計算次數是否達到預設循環次數，若否，則將當前的分類特征向量作為原始特征向量，返回步驟S12，若是，執行步驟S14；