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专利号: 2018106175830
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-05-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于最小归一化距离学习的视频人脸识别方法,其特征在于,包括以下步骤:S01、读入训练数据并提取人脸特征:读入N名个体的单幅静态图像和包含Ni幅视频图像的视频Vi,对每幅静态图像提取人脸特征,将静态图像的人脸特征记为 其标签记为同样对所述视频Vi中的每幅视频图像提取人脸特征,将所述视频Vi的人脸特征记为其中 其标签记为其中, 指视频Vi中的第p幅图像的人脸特征,p=1、2、...Ni;

S02、训练距离模型:构建损失函数并求取梯度,使用随机梯度下降法对损失函数进行优化,得到最小归一化距离度量矩阵M;

S03、进行人脸识别:在识别过程中,对于组成目标集的N′幅静态图像提取人脸特征,记为 其标签记为 记包含L幅视频图像且标签未知的视频为Vb,对其中包含的L幅视频图像提取人脸特征,并将所述标签未知的视频Vb的人脸特征记为 其中, 指所述标签未知的视频中的第m幅图像的人脸特征;利用训练得到的度量矩阵M,计算每一个目标图像的人脸特征 与所述标签未知的视频Vb的人脸特征之间的最小归一化距离 并最终得到识别结果gc,其中所述步骤S02包括:

(1)定义最小归一化距离 其中 为最小归一化约束, 是马氏距离,M是度量矩阵, 是和 之间差值的外积,K=N÷20;其中, 是视频Vi中的第p幅图像的人脸特征,1≤p≤Ni; 表示 与其特征距离最小的K个静态图像的人脸特征之间的特征距离之和;

(2)初始化参数,令迭代次数t=0,度量矩阵M初值为单位矩阵M0=I,损失函数初值为f‑3(M)0=0,步进λ0=1×10 ;

(3)对于每段视频Vi,找到其最小的类内最小归一化距离 和最小的类间最小归一化距离 其中i、j和k满足yj=zi且yk≠zi,1≤u≤Ni,1≤v≤Ni,1≤k≤N;

其中, 是视频Vi中的第u帧图像的人脸特征;

(4)使用 和 对应的人脸特征的索引构建触发集,当时,将(i,j,k,u,v)加入触发集其中,0≤t≤500;

(5)计算损失函数

α是权衡损失函数中两项的系数,0≤α

≤1;

(6)计算梯度

‑3

(7)更新度量矩阵Mt+1=Mt‑λtGt,并更新步进,当f(M)t+1>f(M)t时,令λt+1=λt‑1×10 ,‑3否则令λt+1=λt+2×10 ;

(8)通过在特征分解后取出负特征值的方法来保持Mt+1为半正定矩阵;

(9)如果t≥500或|f(M)t+1‑f(M)t|<0.1,则算法中止,得到优化后的度量矩阵M=Mt,否则返回(3)。

2.根据权利要求1所述的一种基于最小归一化距离学习的视频人脸识别方法,其特征在于,所述步骤S03包括:a、计算目标集中的静态图像的人脸特征 与所述标签未知的视频Vb的人脸特征之间的最小归一化距离 其中b、得到查询视频的识别结果gc,其中