基于超像素的人脸画像生成方法

摘要

本发明公开了一种基于超像素的人脸画像生成方法，主要解决现有方法在对人脸图像分块细节不明显的问题。其实现步骤是：(1)划分训练画像样本集、训练照片样本集和测试样本集；(2)对训练画像样本集中的画像、训练照片样本集中的照片和测试照片进行超像素块划分；(3)根据划分的超像素块组成待选择照片超像素块集和待选择画像超像素块集；(4)计算待选择画像超像素块权值集；(5)根据待选择画像超像素块权值集计算伪画像超像素块集；(6)根据伪画像超像素块集，生成伪画像。本发明由于在分块过程采用超像素块划分，考虑了人脸图像本身的结构信息，使得生成的人脸画像细节部位明显，可用于公共安全领域中人脸检索与识别。

主权项

一种基于超像素的人脸画像生成方法，包括如下步骤：(1)从画像‑照片对集中取出L张画像组成训练画像样本集T_R，并取出与训练画像样本集T_R中的画像一一对应的L张照片组成训练照片样本集T_E，将剩余画像‐照片对组成测试样本集，从测试样本集中选取一张测试照片S，2≤L≤U‑1，U为画像‑照片对集中的画像‑照片对个数；(2)将测试照片S、训练画像样本集T_R中的画像和训练照片样本集T_E中的照片分别划分成超像素块：利用超像素算法将测试照片S划分为互相不重叠的超像素块，并将每个超像素块向四周扩大d个像素，得到相互重叠的超像素块，组成测试照片超像素块集{S₁,S₂,…,S_i,…,S_N}，其中S_i为经过扩大后的第i个超像素块，i＝1,2,…,N，N为测试照片超像素块的总个数；按照测试照片S的划分结果对训练画像样本集T_R中的画像和训练照片样本集T_E中的照片进行超像素块划分，得到训练画像超像素块字典D_R和训练照片超像素块字典D_E；(3)组成待选择照片超像素块集和待选择画像超像素块集：根据测试照片超像素块集{S₁,S₂,…,S_i,…,S_N}，从训练照片超像素块字典D_E中寻找每个测试照片超像素块的K个相似的照片超像素块，组成待选择照片超像素块集{P₁,P₂,…,P_i,…,P_N}，其中P_i为测试照片超像素块S_i的待选择照片超像素块集；从训练画像超像素块字典D_R中选择与待选择照片超像素块集{P₁,P₂,…,P_i,…,P_N}中的照片超像素块一一对应的画像超像素块，组成待选择画像超像素块集{Q₁,Q₂,…,Q_i,…,Q_N}，其中Q_i为测试照片超像素块S_i的待选择画像超像素块集；(4)根据测试照片超像素块集{S₁,S₂,…,S_i,…,S_N}、待选择照片超像素块集{P₁,P₂,…,P_i,…,P_N}和待选择画像超像素块集{Q₁,Q₂,…,Q_i,…,Q_N}，按照下式求解待选择画像超像素块权值集{w₁,w₂,…,w_i,…,w_N}：$\underset{w_i}{min}\left|\right|S_i-w_i^T{P}_i|{|}_2^2+\alpha \underset{j=1}{\overset{L}{\Sigma }}||w_i^T{Q}_i-w_j^T{Q}_j|{|}_2^2$其中w_i表示第i个待选择画像超像素块权值，L表示与测试照片超像素块S_i具有重叠区域的测试照片超像素块个数，Q_j表示与测试照片超像素块S_i具有重叠区域的第j个测试照片超像素块的待选择画像超像素块集，w_j表示与测试照片超像素块S_i具有重叠区域的第j个测试照片超像素块的待选择画像超像素块权值，·^T表示对矩阵进行转置操作，表示计算矩阵的2范数，α为调节因子，取值为0.25；(5)根据待选择画像超像素块集{Q₁,Q₂,…,Q_i,…,Q_N}和待选择画像超像素块权值集{w₁,w₂,…,w_i,…,w_N}，按照下式得到伪画像超像素块集{X₁,X₂,…,X_i,…,X_N}：X_i＝Q_iw_i，i＝1,2,…,N其中X_i为第i个伪画像超像素块；(6)将伪画像超像素块集{X₁,X₂,…,X_i,…,X_N}中的N个伪画像超像素块进行组合，得到与测试照片S对应的伪画像。