發(fā)布時間：2020-03-30 10:42

【摘要】：人臉識別技術(shù)是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中的一個熱門研究課題,該技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到刑事偵查、金融服務(wù)、考勤系統(tǒng)等領(lǐng)域,發(fā)揮著十分重要的作用。目前人臉識別技術(shù)在抗干擾,識別速度等方面依然面臨著挑戰(zhàn),卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)作為深度學(xué)習(xí)的代表方法之一,其在圖像處理領(lǐng)域已體現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢。本文對采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識別方法進(jìn)行了研究。首先論文分析了采用級聯(lián)的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(MTCNN)進(jìn)行人臉檢測的方法,經(jīng)過對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,得到了能夠?qū)崿F(xiàn)人臉檢測的級聯(lián)網(wǎng)絡(luò),并采用該網(wǎng)絡(luò)提取出人臉識別時所用的人臉圖像。為了降低人臉識別網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)算量,改善圖像的質(zhì)量,對提取出的人臉樣本分別進(jìn)行了圖像灰度化處理、圖像直方圖均衡處理、圖像歸一化處理。為了研究影響卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)性能的因素,本文利用TensorFlow深度學(xué)習(xí)框架搭建了基于LeNet-5模型的人臉識別網(wǎng)絡(luò)模型,采用CASIA-FaceV5人臉數(shù)據(jù)庫進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與學(xué)習(xí),對網(wǎng)絡(luò)初始化方法、卷積核大小、激活函數(shù)進(jìn)行了研究,通過實(shí)驗(yàn)得到采用he初始化方式結(jié)合elu激活函數(shù),同時采用7×7大小的卷積核能提高網(wǎng)絡(luò)的收斂速度和識別率,將實(shí)驗(yàn)得到的優(yōu)化參數(shù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)中,優(yōu)化后的網(wǎng)絡(luò)在CASIA-FaceV5人臉數(shù)據(jù)庫上的識別率能夠達(dá)到99.5%。最后論文在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上研究了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合長短期神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN-LSTM)的人臉識別方法。分別采用CASIA-FaceV5和AR兩個人臉數(shù)據(jù)集進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和測試,結(jié)果表明,采用基于CNN-LSTM的人臉識別方法與采用CNN的人臉識別方法相比,前者能夠提高網(wǎng)絡(luò)的收斂速度,減少網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練時間,同時在AR人臉數(shù)據(jù)庫上識別率高達(dá)99.8%,方法具有可行性。
【圖文】：

圖 2.2 sigmoid 函數(shù)曲線圖上可以看出當(dāng)函數(shù)輸出值接近 0 或 1 時，函數(shù)梯時，會出現(xiàn)梯度彌散，，權(quán)值無法更新的問題。同時輸出值范圍不以 0 為中心，采用該函數(shù)作為激活，訓(xùn)練效率低。因此在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)時，較少采用該雙曲正切函數(shù)其表達(dá)式如式（2.18）所示：3 所示：( )( )( )sinhtanhcoshx xx xxe exx e e---= =+tanh( x)x

圖 2.2 sigmoid 函數(shù)曲線圖上可以看出當(dāng)函數(shù)輸出值接近 0 或 1 時，函數(shù)梯時，會出現(xiàn)梯度彌散，權(quán)值無法更新的問題。同時函輸出值范圍不以 0 為中心，采用該函數(shù)作為激活，訓(xùn)練效率低。因此在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)時，較少采用該函雙曲正切函數(shù)其表達(dá)式如式（2.18）所示：3 所示：x( )( )( )sinhtanhcoshx xx xxe exx e e---= =+tanh( x)
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TP183

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2607445