发明名称 基于异构主动视觉网络的人脸图像样本采集优化方法
摘要 一种基于异构主动视觉网络的人脸图像样本采集优化方法,视觉网络包含目标检测跟踪定位摄像头、目标人脸图像样本采集摄像头,其中采集摄像头可由云台可变焦摄像头(即PTZ摄像头)和移动摄像头组成,采集过程中,针对每个采集时刻,所有摄像头进行目标分配和参数调整,采集某个目标的人脸图像样本,优化人脸图像样本评价,图像评价根据人脸识别研究的背景知识,通过图像处理和数学分析得到,本发明针对单目标/多目标,目标路径可预知/未知,有无移动摄像头,对采集方法进行了具体的设计,本发明采集到的分辨率较高、姿态角丰富的人脸图像样本,可以用于人脸注册和识别。
申请公布号 CN103310190A 申请公布日期 2013.09.18
申请号 CN201310179072.2 申请日期 2013.05.15
申请人 清华大学 发明人 张涛;李潇涵;陈宋;成宇;陈学东;孙昊;李何羿
分类号 G06K9/00(2006.01)I 主分类号 G06K9/00(2006.01)I
代理机构 西安智大知识产权代理事务所 61215 代理人 贾玉健
主权项 1.一种基于异构主动视觉网络的人脸图像样本采集优化方法,通过异构主动视觉网络,在采集人脸图像样本过程中,优化图像评价,其特征在于,包括以下内容:寻优目标:最大化所有目标人脸图像样本评价的总体经验评价函数Sum<sub>t</sub>(f<sub>t</sub>),其中第t个目标的评价函数f<sub>t</sub>如下所示<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>f</mi><mi>t</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>p</mi><msub><mi>n</mi><mi>t</mi></msub></msub><mo>,</mo><msub><mi>r</mi><msub><mi>n</mi><mi>t</mi></msub></msub><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msub><mi>p</mi><mn>1</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msub><mi>f</mi><mi>t</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>p</mi><mrow><msub><mi>n</mi><mi>t</mi></msub><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>,</mo><msub><mi>r</mi><mrow><msub><mi>n</mi><mi>t</mi></msub><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msub><mi>p</mi><mn>1</mn></msub><mo>,</mo><msub><mi>r</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>f</mi><mi>p</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>p</mi><mn>1</mn></msub><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msub><mi>p</mi><msub><mi>n</mi><mi>t</mi></msub></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><msub><mi>f</mi><mi>p</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>p</mi><mn>1</mn></msub><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msub><mi>p</mi><mrow><msub><mi>n</mi><mi>t</mi></msub><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msub><mo>)</mo></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>&CenterDot;</mo><msub><mi>f</mi><mi>r</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>r</mi><msub><mi>n</mi><mi>t</mi></msub></msub><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></maths>n<sub>t</sub>=2,3,...f<sub>t</sub>(p<sub>1</sub>,r<sub>1</sub>)=f<sub>p</sub>(p<sub>1</sub>)·f<sub>r</sub>(r<sub>1</sub>)<img file="FDA00003192768500014.GIF" wi="378" he="69" />为第t个目标的n<sub>t</sub>个人脸图像样本的联合评价函数,通过迭代方法计算;f<sub>p</sub>为对姿态角的评价函数,根据所有姿态角在(-90°,90°)区间分布的均匀和密集程度来计算,<img file="FDA00003192768500012.GIF" wi="68" he="69" />表示第n<sub>t</sub>个人脸图像样本的姿态角度;f<sub>r</sub>表示对分辨率的评价函数,根据分辨率的高低来计算,<img file="FDA00003192768500013.GIF" wi="59" he="67" />表示第n<sub>t</sub>个人脸图像样本的分辨率;寻优变量:人脸图像分辨率r,姿态角p;异构视觉网络可调参数:某一时刻,摄像头与目标的分配关系I(c,t)、摄像头在世界坐标系中的位置与朝向角L<sub>c</sub>、以及摄像头的焦距f<sub>c</sub>;其中,I(c,t)是一个示性函数,c表示摄像头的标号,c∈{1,2,...,N<sub>c</sub>},t表示目标的标号,t∈{1,2,...,N<sub>t</sub>};I(c,t)=1表示将第t个目标分配给第c个摄像头,I(c,t)=0表示未分配;<img file="FDA00003192768500015.GIF" wi="456" he="67" />表示第c个摄像头在世界坐标系中的位置、水平转角及俯仰转角;寻优方法:根据单目标和多目标、目标路径可预知和未知、有无移动摄像头几种情况,基于市场竞拍进行任务分配,基于贪心算法和阈值法进行图像筛选,从而确定异构视觉网络可调参数和寻优变量。
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