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  • 一种超光谱人脸识别方法、装置、电子设备及其存储介质
一种超光谱人脸识别方法、装置、电子设备及其存储介质 授权有效中;
  • 专利(申请)号: CN202010163505.5
  • 专利类型: 发明;
  • 主分类: G物理;
  • 产业领域: 通信;云计算
  • 专利来源: 高校;
  • 申请日: 2020-03-10
  • 申请人: 西安电子科技大学;西安西岳信安智能科技有限公司;
  • 当前专利权人: 西安电子科技大学;西安西岳信安智能科技有限公司;
  • 交易方式: 转让;
  • 其他交易方式:
  • 参考价格(元): ¥200000
  • 联系方式: 远诺技术转移-龚雪18329540641

西安西岳信安智能科技有限公司 曾用名:西安西电信安智能科技有限公司

摘要

【 中文摘要 】本发明公开了一种超光谱人脸识别方法、装置、电子设备及其存储介质,方法包括获取可见光人脸图像集和红外人脸图像集;对可见光人脸图像集和红外人脸图像集分别进行预处理;构建超光谱图像融合网络模型,对超光谱图像融合网络模型进行训练;通过超光谱图像融合网络模型得到超光谱人脸图像集;构建卷积神经网络人脸识别模型,对卷积神经网络人脸识别模型进行训练;通过卷积神经网络人脸识别模型得到人脸特征集,并使用支持向量机分类器对人脸特征集进行分类处理以实现超光谱人脸识别。本发明提出了一套完整的超光谱人脸识别技术,可以解决传统人脸识别技术的适用范围窄、识别性能不高、且特征提取鲁棒性差等缺陷。

【 英文摘要 】The present invention discloses a hyper-spectral human face recognition method, apparatus, electronic device and storage medium thereof, the method includes acquiring a visible light human face image set and an infrared human face image set; Respectively preprocessing the visible light face image set and the infrared face image set; Constructing a hyperspectral image fusion network model, and training the hyperspectral image fusion network model; Obtaining hyper-spectrum face image set through hyper-spectrum image fusion network model; Constructing a convolutional neural network face recognition model, and training the convolutional neural network face recognition model; A face feature set is obtained through a convolutional neural network face recognition model, and the face feature set is classified by using a support vector machine classifier to achieve hyperspectral face recognition. The invention provides a complete set of hyper-spectral face recognition technology which can overcome the defects of narrow application range, low recognition performance, poor characteristic extraction robustness and the like of the traditional face recognition technology.

技术摘要

【 技术功效 】

技术功效句可以解决传统人脸识别技术的适用范围窄、识别性能不高、且特征提取鲁棒性差等诸多缺陷
技术功效短语鲁棒性好; 适用范围窄
技术功效1级鲁棒性; 窄
技术功效2级鲁棒性好; 窄
技术功效3级鲁棒性好; 适用范围窄

分类号

【技术分类】

主分类号

G06V40/16;

  • G 物理

  • G06

    计算;推算或计数

  • G06V

    图像或视频识别或理解 笔记 1.本子类涵盖: 特别适用于图像或视频的模式识别或机器学习的方法或安排。

  • 2. 在本小类中,下列术语或表述的使用具有指明的含义:

  • “模式识别”是指通过获取、预处理或提取显着特征并对这些特征或其表示进行匹配、聚类或分类,对模式进行检测、分类、认证和识别,以用于解释目的或在图像或视频中推导出某种含义;

  • “特征提取”是指从图像或视频中得出描述性或定量的度量;

  • “聚类”是指根据模式的(不同)相似性或接近程度对模式进行分组或分离;

  • “分类”是指通过分配标签将对象/特征识别为属于一类对象/特征。

  • 3.在本小类中,归入G06V20/00-G06V40/00组的主题,如果识别依赖于获取或预处理阶段的特定处理,则也分别归入G06V10/10或G06V10/20组。[2022.01]

  • G06V40/00

    识别图像或视频数据中的生物特征、人类相关或动物相关模式[2022.01]

  • *G06V40/10

    人体或动物体,例如 车辆乘员或行人; 身体部位,例如 手[2022.01]

  • **G06V40/16

    人脸,例如 面部部分、草图或表情[2022.01]

IPC分类号
CPC分类号G06N3/084; G06V40/168; G06V40/172; G06N3/045; G06F18/2411;

【行业分类】

国民经济行业分类

制造业信息传输、软件和信息技术服务业

国民经济行业(主)

信息传输、软件和信息技术服务业

新兴产业分类

互联网与云计算、大数据服务

知识密集型分类

信息通信技术制造业信息通信技术服务业

学科分类

工程

数字经济核心产业

数字产品制造业数字技术应用业数字要素驱动业

专利历程

  • 2020-03-10

    申请日

    CN202010163505.5(当前专利)

    申请号

  • 2020-08-14

    首次公开日

    CN111539247A

    首次公开号

  • 2023-02-10

    授权公告日

    CN111539247B(当前专利)

    授权公告号

  • 2040-03-10

    预估到期日

    计算因素

同族专利

同族专利公开号
扩展同族公开号
DocDB公开号
代理机构西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙) 61230
代理人李园园
申请语言汉语
审查员张玲

权利要求

1.一种超光谱人脸识别方法,特征在于,包括:

获取可见光人脸图像集和红外人脸图像集,并将所述可见光人脸图像集分为可见光人脸训练图像集和可见光人脸测试图像集,所述红外人脸图像集分为红外人脸训练图像集和红外人脸测试图像集;

对所述可见光人脸训练图像集、可见光人脸测试图像集、所述红外人脸训练图像集和红外人脸测试图像集分别进行预处理得到可见光人脸预处理训练图像集、可见光人脸预处理测试图像集、红外人脸预处理训练图像集和红外人脸预处理测试图像集;

构建超光谱图像融合网络模型,根据所述可见光人脸预处理训练图像集和所述红外人脸预处理训练图像集对所述超光谱图像融合网络模型进行训练得到训练好的超光谱图像融合网络模型;

将所述可见光人脸测试图像集和所述红外人脸测试图像集输入至所述训练好的超光谱图像融合网络模型得到超光谱人脸图像集,并将所述超光谱人脸图像集分为超光谱人脸训练图像集、超光谱人脸测试图像集;

构建卷积神经网络人脸识别模型,根据所述超光谱人脸训练图像集对所述卷积神经网络人脸识别模型进行训练得到训练好的卷积神经网络人脸识别模型;

将所述超光谱人脸测试图像集输入至所述训练好的卷积神经网络人脸识别模型得到人脸特征集,并使用支持向量机分类器对所述人脸特征集进行分类处理以实现超光谱人脸识别;构

建的超光谱图像融合网络模型包括预融合层、编码器模块、融合层和解码器模块,其中,

所述预融合层的输入与输入图像连接,所述预融合层的输出与所述编码器模块的输入连接,所述编码器模块包括依次连接的第一卷积层和密集残差模块,所述密集残差模块的输出与所述预融合层的输出进行全局残差连接输出,所述全局残差连接输出与所述融合层的输入连接;

所述融合层的输出与所述解码器模块的输入连接,所述解码器模块包括依次连接第二卷积层~第五卷积层和反馈层,所述反馈层的输出与所述融合层的输出再次输入至所述第二卷积层构成反馈连接;

所述密集残差模块包括依次连接的第一密集残差连接层~第三密集残差连接层、多尺度拼接层、第四密集残差连接层,所述第一密集残差连接层的输入还与所述第一密集残差连接层的输出、所述第二密集残差连接层的输出、所述第三密集残差连接层的输出连接,所述第二密集残差连接层的输入还与所述第二密集残差连接层的输出、所述第三密集残差连接层的输出连接,所述第三密集残差连接层的输入还与所述第三密集残差连接层的输出连接,所述第四密集残差连接层的输出还与所述第一卷积层的输入进行局部残差连接输出,所述局部残差连接输出与所述预融合层的输出进行全局残差连接输出;

根据所述可见光人脸预处理训练图像集和所述红外人脸预处理训练图像集对所述超光谱图像融合网络模型进行训练得到训练好的超光谱图像融合网络模型,包括:

构建基于结构性损失、像素损失和平均梯度损失的复合损失函数;

根据所述可见光人脸预处理训练图像集和所述红外人脸预处理训练图像集并利用所述基于结构性损失、像素损失和平均梯度损失的复合损失函数对所述超光谱图像融合网络模型进行训练得到训练好的超光谱图像融合网络模型。

2.根据权利要求1所述的超光谱人脸识别方法,特征在于,对所述可见光人脸训练图像集、可见光人脸测试图像集、所述红外人脸训练图像集和红外人脸测试图像集分别进行预处理得到可见光人脸预处理训练图像集、可见光人脸预处理测试图像集、红外人脸预处理训练图像集和红外人脸预处理测试图像集,包括:

对所述可见光人脸训练图像集和所述可见光人脸测试图像集分别进行灰度转换、归一化处理得到所述可见光人脸预处理训练图像集和所述可见光人脸预处理测试图像集;

对所述红外人脸训练图像集和所述红外人脸测试图像集分别进行图像增强、归一化处理得到所述红外人脸预处理训练图像集和所述红外人脸预处理测试图像集。

3.根据权利要求1所述的超光谱人脸识别方法,特征在于,构建的卷积神经网络人脸识别模型包括依次连接的ResNet特征提取模块、特征归一化模块、特征空间映射模块。

4.根据权利要求1所述的超光谱人脸识别方法,特征在于,根据所述超光谱人脸训练图像集对所述卷积神经网络人脸识别模型进行训练得到训练好的卷积神经网络人脸识别模型,包括:

构建三元组损失函数Tripletloss;

根据超光谱人脸训练图像集并利用所述三元组损失函数Triplet loss对所述卷积神经网络人脸识别模型进行训练得到训练好的卷积神经网络人脸识别模型。

5.一种超光谱人脸识别装置,特征在于,所述装置包括:

数据获取模块,用于获取可见光人脸图像集和红外人脸图像集,并将所述可见光人脸图像集分为可见光人脸训练图像集和可见光人脸测试图像集,所述红外人脸图像集分为红外人脸训练图像集和红外人脸测试图像集;

数据预处理模块,用于对所述可见光人脸训练图像集、可见光人脸测试图像集、所述红外人脸训练图像集和红外人脸测试图像集分别进行预处理得到可见光人脸预处理训练图像集、可见光人脸预处理测试图像集、红外人脸预处理训练图像集和红外人脸预处理测试图像集;

第一模型构建训练模块,用于构建超光谱图像融合网络模型,根据所述可见光人脸预处理训练图像集和所述红外人脸预处理训练图像集对所述超光谱图像融合网络模型进行训练得到训练好的超光谱图像融合网络模型;

数据生成模块,用于将所述可见光人脸测试图像集和所述红外人脸测试图像集输入至所述训练好的超光谱图像融合网络模型得到超光谱人脸图像集,并将所述超光谱人脸图像集分为超光谱人脸训练图像集、超光谱人脸测试图像集;

第二模型构建训练模块,用于构建卷积神经网络人脸识别模型,根据所述超光谱人脸训练图像集对所述卷积神经网络人脸识别模型进行训练得到训练好的卷积神经网络人脸识别模型;

数据识别模块,用于将所述超光谱人脸测试图像集输入至所述训练好的卷积神经网络人脸识别模型得到人脸特征集,并使用支持向量机分类器对所述人脸特征集进行分类处理以实现超光谱人脸识别。

6.一种超光谱人脸识别电子设备,特征在于,所述该电子设备包括图像采集器、显示器、处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述图像采集器、所述显示器、所述处理器、所述通信接口、所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信;

所述图像采集器用于采集图像数据;

所述显示器用于显示图像识别数据;

所述存储器,用于存放计算机程序;

所述处理器,用于执行所述存储器上存放的所述计算机程序时,实现权利要求1~4任一所述的超光谱人脸识别方法。

7.一种计算机可读存储介质,特征在于,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~4任一所述的超光谱人脸识别方法。

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