1.一种指定目标的低分辨率人脸精确识别方法,其特征在于,按照以下步骤实施:步骤1、从监控视频帧中检测出人脸区域,只取监控视频中的人脸区域作为待识别的人脸图像,人脸区域的分辨率不小于16×
16;
步骤2、提取人脸区域的特征;
步骤3、对待识别样本集合S={si|i=1,2,…,n}进行分类;
步骤4、对待识别样本集合S={si|i=1,2,…,n}的指定目标进行初检;
步骤5、精确识别;
步骤6、将最终得到的指定目标样本集合 输出,即成。
2.根据权利要求1所述的指定目标的低分辨率人脸精确识别方法,其特征在于:所述的步骤2中,具体过程是,提取指定目标以及待识别目标人脸特征时,VGG卷积神经网络的输入样本分辨率要求调整至224×224,设指定目标集合为O={o},只有一个指定目标样本的特征向量;从步骤1至步骤2的方法得到的待识别样本集合记为S={si|i=1,2,…,n},其中si为待识别的人脸特征,共包括n个特征向量样本。
3.根据权利要求2所述的指定目标的低分辨率人脸精确识别方法,其特征在于:所述的步骤3中,具体过程是,
3.1)采用轮廓系数法,获得待识别样本集合S={si|i=1,2,…,n}的最佳聚类类别数K;
3.2)将待识别样本集合S={si|i=1,2,…,n}中的样本采用Kmeans方法聚为K类,将K个类别的子集表示为 将K个类别的子集的聚类中心记作μk;
3.3)对分为K个子集 先选出指定目标样本所在的类别,设判断为与指定目标集合O={o}具有最小距离的样本s1属于子集则子集S1的种子点为
3.4)对其它的K-1个非目标的子集 选出与聚类中心μk距离最小的样本作为每个类别的种子,表示为
3.5)将上述生成的K个种子作为新的预置种子集合,记为 预置种子集合具有K个类别,且在K-1个非目标样本中, 与指定目标样本 的距离最小。
4.根据权利要求3所述的指定目标的低分辨率人脸精确识别方法,其特征在于:所述的步骤4中,具体过程是,
4.1)对步骤3从待识别样本集合S={si|i=1,2,…,n}进行分类之后,根据步骤3.5)得到的新的预置种子集合 将样本 从预置种子集合中移出,则预置种子集合更新为 包含了更新进去的K-1个类别的种子样本,这样原来的待识别样本集合S={si|i=1,2,…,n}的样本数则少了K-1个样本,设去掉了种子点的待识别样本集合为
4.2)合并样本集合,
对由步骤4.1)更新后的预置种子集合 和去掉了种子点的待识别样本集合 进行合并为样本集合
其中, 为已知标签集合, 为未知标签集合,x1=o,xi+K=si,i=1,2,…,n-K+1;
4.3)构建概率转移矩阵,
按照下式(1)计算概率转移矩阵T=[tij]n+1×n+1:其中,wij为xi与xj之间的相似度,tij是样本的标签从xj转移到xi的概率;
4.4)初始化标签矩阵 其中,YL是已知标签部分,YU是未知标签部分,对由步骤4.2)构建的样本集合 其更新后的预置种子 部分的特征向量x1,x2∈Ω1,是指定目标样本特征向量,xi+1∈Ωi,i=2,4,…K-1,是非目标样本特征向量,则初始化已知标签部分YL为:
子集 为待识别样本的特征向量xi,i=K+1,K+2,…,n+1,对应标签矩阵Y0中的未知标签部分YU,则初始化YU为n-K+1行,K-1列的零矩阵;
4.5)按照公式(2)迭代标签矩阵:
Yt+1=T·Yt (2)
其中,T=[tij]n+1×n+1由公式(1)计算得到;
迭代过程中获得新的标签矩阵Yt+1,对新的标签矩阵Yt+1每行归一化,并且固定已标记数据的标签;直到标签矩阵收敛,停止迭代;
迭代收敛后,新的标签矩阵Yt+1中第i+K行,i=1,2,…,n-K+1中的最大值所在列,表示待识别样本si的预测身份,记作idi,i=1,2,…,n-K+1;
4.6)指定目标的初检
由步骤4.5),去掉了种子点的待识别样本集合 中待识别样本si均能获得预测身份idi,即去掉了种子点的待识别样本集合 中的所有样本均被预测为指定目标样本类和K-2个非目标类;
设去掉了种子点的待识别样本集合 预测为指定目标样本类别的 集合 为 预 测 为 K - 2 非目 标 样 本 类 别 的 集 合 为将预测指定目标集合 设定为下一阶段的待识别样本集合,将预测为非目标样本类别的集合 及预置种子集合 的K-2非目标种子样本合并,设定为下一阶段的非目标样本集合
5.根据权利要求4所述的指定目标的低分辨率人脸精确识别方法,其特征在于:所述的步骤5中,具体过程是,
5.1)为了去除步骤4.6)指定目标初检得到的预测指定目标集合 被误检为指定目标的非目标样本,将其设为待识别样本集合进行精确识别;
5.2)采用Kmeans方法将步骤4.6)得到的非目标样本集合 聚为K-1类,之后按照步骤3.4)的方式选出K-1个非目标种子点 重新构建预置种子样本集合 其中,样本 与步骤3.3)的样本s1相同;
5.3)将重新构建的预置种子样本集合 和待识别样本集合 按照步骤4.3)至4.5)进行标签传播后,将待识别样本集合 预测身份为指定目标类别的样本集合 作为下一代的待识别样本集合,即待识别样本数量从n1减小至n2;
而将预测身份为非目标类别的样本集合 加入非目标集合 中,更新非目标集合为
5.4)对于更新的非目标集合 按照步骤5.2)的方法重新构建的预置种子样本集合并结合更新的集合 按照步骤5.3)的方法进行标签传播,重复上述操作,直到样本数不再减少,停止迭代;随着迭代次数的增加,集合 中的待识别样本数不断减少。