基于迁移学习的小数据集人脸识别

来源 :西南财经大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ah12345679
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,身份验证与识别已经成为大家的一项基本活动,随着科技的发展,生物识别技术已经成为个人身份识别或认证技术的重要方式,是目前非常活跃的研究课题。人脸是生物的重要特征之一,所以人脸识别就成为了生物特征识别的重要一部分。人脸识别能够以自然、直观的方式被识别,在安保、金融等很多领域都被广泛应用,虽然人脸具有不变性,但是由于受到外界的干扰,所以识别起来还是有一定的挑战。
  传统的人脸识别方法包括基于几何特征的人脸识别方法、基于模版匹配的人脸识别方法、基于统计的人脸识别方法和传统神经网络的人脸识别方法等。这些传统的人脸识别方法都有各自的优点与缺点,它们基本上都是基于人工提取人脸图像特征然后对其进行识别的,人工提取图像特征需要大量人力研究特征提取算法。
  近些年,深度学习得到了快速发展,基于深度学习的人脸识别也发展迅速,并取得了比传统人脸识别方法较好的识别效果。基于深度学习的人脸识别方法不需要人工编写算法提取图像特征,主要是通过卷积神经网络对人脸图像进行卷积等一系列操作,自动提取图像中的特征。因为深度学习是自动提取图像特征,所以能够提取传统人脸识别方法提取不到的特征,大大提高了识别的准确率,但是,深度学习方法也有其缺点,在应用方面主要表现为需要大量的样本数据进行训练,那么对于数据规模较小的情况怎么能够应用深度学习方法进行人脸识别呢?
  本文应用迁移学习的方法在小数据集上成功地应用了深度学习的方法进行人脸识别。本文的研究力图利用迁移学习的思想,把应用大规模样本进行的训练模型迁移过来,在此基础上再次进行深度学习人脸识别的方法。根据本文的研究思路,本文主要完成了以下研究工作:
  1、对人脸识别的发展做了一些介绍,对国内外的发展状况进行了简单的梳理,归纳了传统人脸识别方法,并说明了每种算法的优点与缺点。给出了卷积神经网络的理论部分,并通过图像与举例的方式介绍了卷积神经网络是如何进行卷积、权值共享与下采样的。给出了深度卷积神经网络的理论支撑。
  2、给出了基于深度学习的人脸识别模型的训练过程,主要包括训练模型的框架的介绍、特性与核心模块;训练图像的获取过程,包括图像的采集与预处理、人脸部分的裁剪、图像的格式转换与求均值等。介绍了基于模型的图像特征提取与图像测试。
  3、针对深度学习需要大量训练样本的问题,提出了运用迁移学习的思想,提出了基于迁移学习的人脸识别方法,重点从数据迁移和模型迁移两个方面对迁移的过程和模型训练方法进行了研究。
  4、针对本文构建的数据迁移网络训练方法进行了验证,利用ImageNet数据库进行了小样本数据集的迁移模型人脸识别效果的检验。实验结果表明,基于迁移学习与深度学习相结合的方法结果要优于单纯的使用深度学习的效果。有效的解决了小样本的人脸识别问题。
其他文献
人脸识别系统一般存在两个不可避免的问题,一是在图像成像过程中由于光照不均匀而引起的图像明暗变化,二是在图像采集和传输过程中产生的高斯噪声。其中光照不均匀会使人脸图像产生剧烈的明暗变化,这种图像明暗变化往往要比人脸图像中人脸特征差异对人脸识别的影响更大。  本研究主要内容包括:⑴使用卡尔曼滤波器处理图像高斯噪声。⑵同态滤波是处理光照不均匀引起图像明暗变化的有效方法,可以平滑背景,提升对比度,增强图像
学位
在我国当前的老龄化社会背景下,城市街道空间成为老年人日常使用最频繁的城市公共空间。然而当前很多城市街道步行环境从空间、设施和交通等层面都并不能很好的满足老年人的步行需求,因此如何更好提升街道的可步行性是城市街道人性化建设和改造的重要议题。本文参考老年人行为研究、街道可步行定量化方法以及可步行性影响因素等研究,按照“调研方案——数据采集与整理——数据分析——综合评价——提出建议与策略”的流程,设计满
随着工业的发展和社会的进步,环境污染问题日趋严重,这给人们的日常生活和身体健康带来严峻的挑战。氨气作为众多的环境污染物之一,它是一种碱性物质,具有强烈的刺激性气味,能对人的身体造成极大的伤害,近年来已得到了人们的广泛研究。本文主要讨论了以下几个方面:在第一章中,我们介绍了团簇的研究意义及研究方法,并对近年来国内外科研小组在本课题的研究状况方面作了具体的阐述。。在第二章中,我们简要介绍了本课题研究中
学位
基于内容的图像检索是90年代以来逐渐兴起的一个新的研究方向。传统的图像检索方法是以数据库技术为基础、以大工作量的人工标注为代价的基于文本的检索。而我们要研究的基于内容的图像检索,就是要以计算机视觉技术为依托,根据图像的视觉特征(内容),以模式匹配的方法进行以计算机为主导的图像检索。它大大减少了人工标注的沉重负担,提高了检索的速度和效率,为图像检索的应用提供了更广阔的前景。本文论述了如何利用Visu
学位
自然杀伤(Naturalkiller,NK)细胞是一类具有细胞毒性的固有免疫细胞,被认为是主要的抗肿瘤效应细胞,但是NK细胞的功能在肿瘤的进展过程中发生了巨大的变化。子宫内膜癌(Endometrialcancer,EC)是女性生殖系统中最常见的肿瘤之一,免疫逃逸机制是EC进展的基础。在子宫内膜癌微环境中,细胞毒性NK细胞向肿瘤部位的募集减少,表型改变,杀伤功能降低,
硕士学位论文山东理工大学内构建校园快递服务中心的研究专业学位类型工商管理硕士领域名称论文作者田瑶指导教师高建中教授联合指导教师
学位
随着微电子技术的发展,微机和数字控制处理芯片的运算能力和可靠性得到很大的提高,以DSP为控制核心的全数字化控制系统不断地取代传统的模拟器件控制系统。 面对伺服系统全数字化的发展,如何高效的开发出与之相对应的控制软件成了当务之急。软件是人们不断地编写、理解、分析、使用、维护和更新的结果,是人的编程唤起了在抽象层次上建模复杂系统的需要。因此,要高效地开发出广泛适合各种伺服控制系统的软件,必须在更高的
学位
目的:探讨抗酸染色、XpertMTB/RIF或T-SPOT.TB单独以及联合使用在结核病诊断中的临床应用价值。方法:回顾分析2017年1月至2019年12月在武汉市金银潭医院住院的19410例患者的抗酸染色、XpertMTB/RIF和T-SPOT.TB的实验室检测结果,分析3种检测方法单独和(或)联合检测对结核病的诊断价值。结果:按照纳入排除标准将研究对象分为3组,
在全球经济一体化和电子商务飞速发展的今天,供应链管理作为企业的一种全新运作模式,发挥着越来越重要的作用。本课题以新的市场竞争环境为背景,研究基于系统工程的供应链管理及其应用。本论文主要从系统工程的理论出发,结合最优化方法,采用定性研究和定量研究的方法对供应链管理进行系统研究。 本文分为3个部分:第一部分包括第一章和第二章,这两章对供应链和供应链管理的理论进行了总结和分析,并归纳出了目前供应链管理
黄土高原丘陵沟壑区是我国主要的冻融侵蚀分布区域之一,普遍具有深厚而为时较长的季节性冻层,在黄土区退耕还林还草生态建设背景下,开展不同植被恢复方式对土体在冻结和融解过程中水-热迁移特性的研究,对于揭示冻融侵蚀的机理和区域水土流失的控制具有重要的理论意义和实用价值。本研究以黄土高原无定河流域辛店育林沟为研究对象,采用室外原位监测、室内分析与数值模拟等方法,系统分析了不同