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专利号: 2019113700419
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于视角自适应特征学习的行人性别识别方法,其特征在于,包括视角自适应训练过程、性别识别过程;

视角自适应训练过程步骤如下:

1.1)基础模型训练步骤:选取N张具有性别标签属性的训练图像,输入卷积神经网络中进行训练,直至卷积神经网络收敛,得到基础模型M;

1.2)视角影响分数计算步骤:把训练图像分为前向视角、背向视角和其他视角,分别输入基础模型M用于提取特征,根据提取的特征计算相应视角的平均影响分数;

1.3)视角微调步骤:利用各个视角的平均影响分数对基础模型M进行视角调整,直至模型收敛,得到特征提取模型P;

性别识别过程步骤如下:

2.1)将测试图像以及从步骤1.2)获得的平均影响分数输入特征提取模型P,经前向传播,获得视角自适应特征;

2.2)利用Softmax分类函数对视角自适应特征计算其性别概率,输出性别识别结果。

2.根据权利要求1所述的基于视角自适应特征学习的行人性别识别方法,其特征在于,基础模型训练步骤具体如下:

1.1.1)随机选取N张具有性别标签属性的训练图像;

1.1.2)将选取的训练图像输入卷积神经网络进行训练;

1.1.3)重复步骤1.1.1)、步骤1.1.2),直到卷积神经网络收敛,得到基础模型M;

视角影响分数计算步骤具体如下:

1.2.1)将训练图像分为前向视角、背向视角和其他视角;

1.2.2)将三种视角的训练图像分别输入步骤1.1.3)得到的基础模型M,通过前向传播,获得三种视角下的行人深度特征γfrontal、γback、γother;

1.2.3)根据三种视角下的行人深度特征γfrontal、γback、γother,计算相对应的平均影响分数视角微调步骤具体如下:

1.3.1)将步骤1.2.3)各个视角的平均影响分数 对基础模型M进行视角调整;

1.3.2)重复步骤1.3.1),直至模型收敛,得到特征提取模型P。

3.根据权利要求2所述的基于视角自适应特征学习的行人性别识别方法,其特征在于,前向视角的平均影响分数 的计算过程如下:网络特征输出层第j个神经元的平均影响分数为:

Ij,frontal=L(γfrontal\j)-L(γfrontal);

其中,F表示前向视角行人的深度特征集合,E(·)为求均值操作,Ij,frontal表示第j个神经元的影响分数,γfrontal表示基础模型M输出的d维特征向量,γfrontal\j表示将网络特征输出层第j个神经元响应置为0时得到的特征向量,L(·)表示Softmax Loss函数。

4.根据权利要求2所述的基于视角自适应特征学习的行人性别识别方法,其特征在于,背向视角的平均影响分数 的计算过程如下:网络特征输出层第j个神经元的平均影响分数为:

Ij,back=L(γback\j)-L(γback);

其中,F表示背向视角行人的深度特征集合,E(·)为求均值操作,Ij,back表示第j个神经元的影响分数,γback表示基础模型M输出的d维特征向量,γback\j表示将网络特征输出层第j个神经元响应置为0时得到的特征向量,L(·)表示Softmax Loss函数。

5.根据权利要求2所述的基于视角自适应特征学习的行人性别识别方法,其特征在于,其他视角的平均影响分数 的计算过程如下:网络特征输出层第j个神经元的平均影响分数为:

Ij,othter=L(γothter\j)-L(γothter);

其中,F表示其他视角行人的深度特征集合,E(·)为求均值操作,Ij,othter表示第j个神经元的影响分数,γothter表示基础模型M输出的d维特征向量,γothter\j表示将网络特征输出层第j个神经元响应置为0时得到的特征向量,L(·)表示Softmax Loss函数。

6.根据权利要求2所述的基于视角自适应特征学习的行人性别识别方法,其特征在于,步骤1.3.1)中,对基础模型M进行视角调整包括前向传播过程和反向传播过程;

前向传播过程中,将特征向量与视角影响掩模进行点乘,抑制与前向视角无关的神经元响应,得到视角自适应特征向量;

反向传播过程中,将视角自适应特征向量带入Softmax Loss损失函数,计算误差损失;

根据误差损失反向传播,优化网络参数,直至模型收敛,得到特征提取模型P。

7.根据权利要求6所述的基于视角自适应特征学习的行人性别识别方法,其特征在于,视角影响掩模具体如下:其中,mj,frontal表示网络特征输出层第j个神经元的视角影响掩模, 表示第j个神经元的平均影响分数。

8.根据权利要求7所述的基于视角自适应特征学习的行人性别识别方法,其特征在于,性别识别过程具体如下:将测试图像及步骤1.2.3)得到的平均影响分数 输入特征提取模型P,经前向传播,输出特征向量并与视角影响掩模进行点乘计算,获得视角自适应特征;再利用Softmax分类函数对输入视角自适应特征计算性别概率,输出性别识别结果。