基于对向传播神经网络的人脸识别方法

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基于深度学习的人脸识别技术

基于深度学习的人脸识别技术

基于深度学习的人脸识别技术一、背景介绍人脸识别技术是一种现代化的信息技术,它在安防、智能家居、金融等方面得到了广泛应用。

人脸识别技术的发展历程可以追溯到上个世纪六十年代。

随着计算机的发展和人工智能技术的进步,人脸识别技术也在不断发展。

而基于深度学习的人脸识别技术是当前最先进的人脸识别技术,具有更高的准确性和鲁棒性。

二、基本原理基于深度学习的人脸识别技术的核心是卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)。

在人脸识别中,CNN主要实现了两个步骤:人脸检测和人脸识别。

1、人脸检测人脸检测是指在图像或视频流中,通过计算机算法和技术,自动或半自动地找出图像中包含的人脸并进行定位的过程。

在基于深度学习的人脸检测中,主要使用了区域卷积神经网络(Region-based Convolutional Neural Network,R-CNN)和快速区域卷积神经网络(Fast R-CNN)等方法。

2、人脸识别人脸识别是将图像中的人脸进行比对和匹配,从而确定这张人脸的身份的过程。

在基于深度学习的人脸识别中,主要使用了卷积神经网络和循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)等方法。

三、应用场景基于深度学习的人脸识别技术已经广泛应用于安防、金融、智能家居等领域。

1、安防领域在安防领域中,基于深度学习的人脸识别技术可以实现人员进出监控、黑名单管理、犯罪现场侦查等功能,具有高效、准确、实时、智能的特点。

2、金融领域在金融领域中,基于深度学习的人脸识别技术可以实现账户认证、开户、支付等功能,具有高安全性、高便捷性的特点。

3、智能家居领域在智能家居领域中,基于深度学习的人脸识别技术可以实现人脸门禁、智能家电控制等功能,具有高度个性化、智能化和便捷性的特点。

四、发展前景基于深度学习的人脸识别技术在未来的发展中具有广阔的前景。

随着大数据和人工智能技术的不断发展,基于深度学习的人脸识别技术可以更好地满足实际场景的需求,并不断提高其准确性和鲁棒性。

基于卷积神经网络的人脸表情识别技术研究

基于卷积神经网络的人脸表情识别技术研究

基于卷积神经网络的人脸表情识别技术研究随着人工智能技术的发展,人脸识别技术也越来越成熟。

其中,人脸表情识别技术作为一种新兴的人脸识别技术,受到越来越多的关注。

人脸表情识别技术的基础是面部表情识别,即通过对面部表情的分析来识别人的情绪状态。

传统的面部表情识别方法主要基于面部特征点的跟踪以及人工特征提取,这种方法需要大量的人力和时间成本,且识别精度受到限制。

随着深度学习技术的发展,基于卷积神经网络(CNN)的人脸表情识别技术开始成熟。

卷积神经网络的优势在于其能够自动提取特征,对于人脸表情识别这种具有高度复杂性的问题,卷积神经网络的应用很有前景。

卷积神经网络是一种基于多层感知器的人工神经网络,其结构类似于生物神经网络。

CNN通过训练的方式来学习特征,首先在图像中提取出一些特征卷积核,再通过卷积、池化等操作,将图像的特征提取出来。

最后,通过全连接层将特征映射到具体的标签上。

在人脸表情识别技术中,最基础的任务就是将人脸图像区分为7种基本的情绪:快乐、悲伤、惊讶、恐惧、愤怒、厌恶和中性。

在卷积神经网络的应用中,人脸表情识别技术的实现主要分为以下几个步骤。

第一步是数据预处理。

数据预处理是人脸表情识别技术中非常关键的一步,其目的是将原始的图像数据转换为神经网络可以处理的数据格式。

在这一步中,主要需要进行的操作包括图像缩放、灰度化、归一化等。

第二步是数据增强。

数据增强是为了增加数据样本量,减少过拟合现象。

通过对原始数据进行旋转、翻转、加噪声等处理,可以得到更多的、更丰富的训练数据。

第三步是神经网络的搭建和训练。

基于卷积神经网络的人脸表情识别技术的搭建非常重要,其结构和参数的设置直接影响识别精度。

训练的过程是通过反向传播算法,不断调整神经网络的参数,以达到最佳的识别效果。

第四步是测试和优化。

在完成神经网络的训练之后,需要进行测试和优化。

通过对测试数据进行验证,可以得到模型的准确性和错误率等指标。

如果发现模型存在问题,需要进行优化调整,以提升识别精度。

基于深度学习的人脸识别算法实现及优化

基于深度学习的人脸识别算法实现及优化

基于深度学习的人脸识别算法实现及优化近年来,随着科技的快速发展,人脸识别技术也随之不断进步。

基于深度学习的人脸识别算法是其中的一种高效且准确的识别方式,该算法可以在不同的场景中实现人脸识别功能。

一、人脸识别算法介绍人脸识别算法是一种将图像中的人脸进行识别和比对的技术。

该技术可以用于安全监控、智能门禁、人脸支付等场景。

人脸识别算法通常包括以下几个步骤:1、人脸检测:从图像中检测出人脸,并将其框选出来,称为目标区域。

2、特征提取:通过对目标区域的图像进行处理,提取出其中的特征向量。

3、特征匹配:将提取出的特征向量与数据库中预存储的特征向量进行比对。

4、判断结果:根据比对结果,判断该人脸是否在数据库中存在匹配项,如果存在,则完成人脸识别。

二、基于深度学习的人脸识别算法基于深度学习的人脸识别算法是一种高效且准确的人脸识别技术。

它采用卷积神经网络(CNN)模型进行人脸检测和特征提取,通过学习大量的数据集获得更高的识别准确率。

在人脸检测阶段,基于深度学习的算法使用了多层卷积神经网络模型对图像进行识别。

其中,第一层卷积神经网络用于检测图像中的人脸位置,之后通过较浅的网络进行特征提取,随后送入具有较多全连接层的网络中进行分类。

该算法可以通过训练大量数据集得到更高的检测准确率,同时满足更复杂的场景需求。

在特征提取阶段,基于深度学习的算法使用了深度卷积神经网络模型进行特征提取。

该模型会对图像的每个像素进行处理,提取出每个像素所代表的信息,根据这些信息生成一个特征向量,该向量可以用来区分不同的人脸。

最后,在特征匹配阶段,采用欧氏距离和余弦向量相似度等算法进行人脸匹配,比对特征向量获得最终的匹配结果。

三、基于深度学习的人脸识别算法实现实现基于深度学习的人脸识别算法,需要采用合适的开发平台和工具,如TensorFlow、Keras、PyTorch等。

以下以TensorFlow平台为例,介绍基于深度学习的人脸识别算法的实现方法:1、数据处理:建立数据集并对其进行处理,例如:处理人脸的大小和位置,检测人脸并将其标记。

采用二代曲波变换和反向传播神经网络的人脸识别方法

采用二代曲波变换和反向传播神经网络的人脸识别方法

得 不 同变换分 解 系数 中 包含 了人脸 重要 特征 信 息的低
频 系数 , 为特征 参数 送入 反 向传播 ( P 神 经 网络 中进行 学 习训练 , 作 B ) 最后 将训 练好 的 B P神 经 网络
用于人 脸识 别. 经剑桥 大 学 ORL人 脸 库 的 图像 识 别 实验表 明 , 所提 方 法 的识 别正 确 率 达到 9 , 5
Ab ta t To i p o e t e r c g i o a e o h v ltb s d me h d o a e r c g iin,a sr c : m r v h e o n t n r t ft e wa ee— a e t o s f rfc e o nto i
XU e i Z ANG y n, ZHA NG n n, P Xu b n, H De u Xi ma AN Yu
( c o l f e to isa d I f r t n E gn e ig i nJa t n ie s y Xi n 7 0 4 , S h o cr n c n n o mai n ie r ,X i o g Unv ri , 1 0 9 o El o n a o t a
M eh d f rF c c g iin Usn e o d Ge e a in Cu v l t t o o a e Re o n to i gS c n _ n r to r ee
Tr ns o m n c o a a i n u a t r a f r a d Ba k Pr p g to Ne r lNe wo k
许 学斌 ,张 德运 ,张 新曼 ,潘 煜
( 西安交通大学 电子与信息工程学 院 , 10 9 西安 ) 704 ,

基于卷积神经网络的人脸识别与性别年龄识别

基于卷积神经网络的人脸识别与性别年龄识别

基于卷积神经网络的人脸识别与性别年龄识别人脸识别与性别年龄识别是计算机视觉领域的重要研究方向,近年来得到了广泛的关注和应用。

而基于卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)的人脸识别算法在这一领域取得了令人瞩目的成果。

本文将介绍基于CNN的人脸识别与性别年龄识别的原理和方法,并分析其在实际应用中的优缺点。

首先,我们来介绍基于CNN的人脸识别算法。

CNN是一种被广泛用于图像识别任务的深度学习模型,其结构受到了人脑视觉皮层的启发。

CNN通过多层卷积和池化操作,可以自动提取图像中的特征,并利用全连接层进行分类。

在人脸识别中,CNN可以学习到人脸的底层特征,如边缘、纹理等,以及高层语义特征,如眼睛、鼻子、嘴巴等。

人脸识别的基本步骤包括人脸检测、人脸对齐、特征提取和特征匹配。

在基于CNN的人脸识别中,首先需要使用CNN 对图像进行人脸检测,并将检测到的脸部区域进行对齐,以消除姿态和尺度的差异。

接下来,将对齐后的人脸图像输入到CNN中,并通过卷积和池化操作学习到人脸的特征表示。

最后,使用特征匹配算法来比较待识别人脸的特征与数据库中已知人脸的特征,以完成人脸识别任务。

与传统的人脸识别算法相比,基于CNN的人脸识别具有以下优点。

首先,CNN可以自动学习到更好的特征表示,减少了人工设计特征的工作量。

其次,CNN可以利用大规模的训练数据进行端到端的训练,提高了模型的泛化能力。

此外,CNN还可以通过增加网络层数和参数量来提升模型的性能,从而适应复杂的人脸图像。

除了人脸识别,基于CNN的方法还可以应用于性别和年龄的识别。

性别和年龄识别是人脸分析的两个重要任务,对于许多应用领域都具有重要的意义。

基于CNN的性别年龄识别方法使用类似的流程,即通过CNN学习人脸的特征表示,然后使用分类器来预测性别和年龄。

通过训练大量的人脸图像和标签数据,CNN可以学习到性别和年龄之间的相关性,并实现准确的识别。

基于神经网络的人脸识别技术原理及应用

基于神经网络的人脸识别技术原理及应用

基于神经网络的人脸识别技术原理及应用人脸识别技术凭借其高精度、高效率的特点,在安防、金融、交通等领域得到了广泛应用。

它的核心技术之一是基于神经网络的人脸识别技术。

本文将对该技术的原理及应用做出详细介绍。

一、人脸识别技术的分类人脸识别技术分为两类:基于特征的识别技术和基于神经网络的人脸识别技术。

其中,基于特征的识别技术又分为几何特征法和纹理特征法。

几何特征法是通过提取人脸关键点来描述人脸的形状,从而实现人脸识别。

纹理特征法则是通过提取特定区域的灰度或颜色信息来描述人脸纹理,从而实现人脸识别。

相较于基于特征的识别技术而言,基于神经网络的人脸识别技术利用神经网络对原始图像进行训练和分类,具备更高的识别准确率。

二、基于神经网络的人脸识别技术原理基于神经网络的人脸识别技术是通过构建模型来实现的。

这个模型会自动提取图像的主要特征,使用这些特征来学习识别人脸。

一般而言,基于神经网络的人脸识别技术包含三个过程:数据预处理、特征提取、分类。

1. 数据预处理数据预处理是为了减少数据对神经网络的干扰而进行的。

其主要目的是对数据集进行预处理,包括去噪、归一化等。

2. 特征提取特征提取是将原始图像转换成一组能更好地表示该图像的特征向量的过程。

在神经网络中,通常使用卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)来提取特征。

卷积神经网络是模仿人类视觉系统的处理方式来构建的,通过多次卷积、池化等过程,提取出图像中与人脸特征相关的信息。

3. 分类分类是将每个特征向量与一个已知人脸数据集进行比对的过程。

通过比对,可以确定图像中是否存在人脸,以及该人脸属于哪个人的。

三、基于神经网络的人脸识别技术的应用人脸识别技术基于其高准确度、高可靠性的特点,应用十分广泛。

以下是一些典型的应用场景:1. 安全领域安防区域的门禁系统、人脸识别考勤系统等都是基于人脸识别技术开发的。

这些系统可以高效精确地实现人员管理和考勤管理。

基于深层神经网络的人脸图像识别算法研究

基于深层神经网络的人脸图像识别算法研究

基于深层神经网络的人脸图像识别算法研究近年来,随着深度学习技术的不断发展和普及,基于深层神经网络的人脸图像识别算法成为了研究的热点之一。

这一领域的研究旨在通过对大量数据的学习和处理,从而使计算机能够准确地识别和判别出人脸图像,不仅可以应用于安全防范、生物特征识别等领域,也可以为人类提供更加便捷和高效的生活服务。

一、神经网络基础深度神经网络是现代机器学习领域最为流行的一种算法,它模拟了人脑的神经网络结构,通过对大量训练数据的不断学习和调整,从而实现对目标问题的高效解决。

深度神经网络的结构一般由输入层、隐藏层、以及输出层组成,其中输入层是机器学习中要处理的数据,隐藏层通过一系列的变换将输入数据映射到输出层。

在训练的过程中,只有输入层和输出层的数据被标注,而隐藏层的参数则是通过训练数据得出的。

在深度学习模型中,神经网络的参数种类通常非常多,这也使得深度学习模型能够有效地处理多维度的数据,例如在图像处理领域中,多个卷积层和全连接层可以将原始图像数据通过“压缩-提取” 的方式提取出特征,并在最后通过分类器得出输出结果。

二、人脸图像识别算法人脸图像识别算法是指通过计算机技术对人脸图像进行处理和分析,从而实现对不同人脸图像的识别和判别。

人脸图像识别算法一般包括特征提取、特征匹配、分类识别等主要步骤。

其中特征提取是人脸识别算法的核心,其目的是从原始的图像数据中提取出最为关键的像素特征和轮廓特征,以备后续的分类和识别。

目前,基于深度学习的人脸识别算法是最为流行和成熟的方法之一。

在这一算法中,常见的是使用卷积神经网络进行特征提取。

卷积神经网络可以通过“有效感受域”来捕捉人脸图像中的关键特征,并通过池化层的操作来控制网络的复杂度。

经过这一系列的特征提取和降维的操作之后,可以使用全连接层将特征映射到目标分类结果上,从而实现人脸图像的识别和分类。

三、人脸图像识别算法的应用人脸图像识别算法具有很高的实用价值,这使得它广泛应用于生物特征识别、安全防范、金融交易等领域。

基于CNN的人脸识别算法分析

基于CNN的人脸识别算法分析

基于CNN的人脸识别算法分析人脸识别技术一直是计算机视觉领域的重要应用之一。

近年来,随着深度学习技术的发展,基于卷积神经网络(CNN)的人脸识别算法也越来越普及。

本文将分析基于CNN的人脸识别算法的原理、应用及存在的问题。

一、基于CNN的人脸识别算法原理CNN是一种使用一系列卷积核对输入进行卷积操作的深度神经网络,其核心思想是利用局部关系构建全局结构。

而人脸识别算法则是利用计算机对人脸图像进行特征提取和匹配,识别出人脸的身份。

基于CNN的人脸识别算法的主要流程包括数据预处理、人脸检测、特征提取与匹配。

在数据预处理阶段,首先将输入的人脸图像进行归一化处理,使得每个人脸图像具有相同的尺寸和方向。

接着,通过卷积神经网络对输入图像进行特征提取,从而得到图像的特征向量。

最后,利用支持向量机(SVM)等机器学习算法对特征向量进行分类,判断其所属的人脸身份。

二、基于CNN的人脸识别算法应用基于CNN的人脸识别算法已被广泛应用于实际生活中,例如人脸识别门禁系统、智能安防监控系统、人脸支付系统等。

在人脸识别门禁系统中,通过识别人脸来决定是否允许进入某个区域或房间。

在智能安防监控系统中,则可以通过对行人进行人脸识别来进行追踪和监管。

在人脸支付系统中,可以通过识别用户的人脸来实现对用户的身份认证,从而保证支付的安全。

三、基于CNN的人脸识别算法存在的问题虽然基于CNN的人脸识别算法在实践中取得了一定的成功,但仍然存在一些问题。

首先是数据集的问题,由于人脸识别算法需要大量的标注数据,而现有的公开数据集数量和质量不足,存在着“数据稀缺”和“数据不平衡”的问题。

其次是攻击性问题,基于CNN的人脸识别算法容易受到各种攻击,例如光线变化、噪声变化、遮挡等。

在面对这些攻击时,算法的识别准确率将会大大降低。

此外,基于CNN的人脸识别算法被认为存在一定的隐私问题。

由于算法能够识别人的身份,可能会对用户的隐私产生影响,例如被用作监控等方面的用途。

基于神经网络的人脸识别算法研究

基于神经网络的人脸识别算法研究

基于神经网络的人脸识别算法研究Introduction人脸识别算法是一种自动识别人脸的技术,该技术将人脸图像中的各种特征提取出来,并将其与数据库中的人脸特征进行匹配。

近年来,基于神经网络(包括卷积神经网络和循环神经网络)的人脸识别算法发展迅速,取得了令人瞩目的成果。

本文将探讨基于神经网络的人脸识别算法研究的相关内容。

I. 基础知识1. 人脸识别原理人脸识别算法的基本原理是将人脸图像中的各种特征提取出来,并将其与数据库中的人脸特征进行匹配。

通常,人脸识别算法包括以下步骤:①预处理:图片裁剪等方式对图像进行处理,提高图片质量。

②特征提取:从图像中提取出人脸的特征关键点,如鼻子、眼睛、口等等,用于分类和识别。

③特征匹配:将提取的特征点进行匹配,和数据库中的相似点进行比对。

2. 神经网络基础神经网络是一种人工智能算法,能够利用其自身的权值来自动分析数据,并从中学习如何处理信息。

包括循环神经网络和卷积神经网络两种。

II. 基于神经网络的人脸识别算法1. 循环神经网络(RNN)人脸识别算法循环神经网络是一种递归神经网络,可以用于对序列数据进行建模和分类。

它的主要特点是可以接受任意长度的输入序列,并输出相应的序列。

在人脸识别中,RNN可以利用不同时间段内的人脸图像序列,通过学习其动态特征,实现更加准确的人脸识别。

2. 卷积神经网络(CNN)人脸识别算法卷积神经网络是一种特殊的神经网络,主要应用于图像识别、语音识别等领域。

CNN的一般结构包含卷积层、池化层和全连接层。

在人脸识别中,CNN可以将人脸图像中的不同位置上的特征进行提取,并通过不断迭代优化,最终实现对人脸的准确识别。

III. 基于神经网络的人脸识别算法在实际应用中的研究基于神经网络的人脸识别算法在现实生活中已经得到了广泛的应用。

在金融领域,可以用于银行ATM自助服务中,确保只有合法用户才能进行取款操作。

在安防领域,可以用于智能门禁,只有识别出名单内的人员才能进入特定场所,从而提高了安全性。

《2024年基于深度学习的人脸识别方法综述》范文

《2024年基于深度学习的人脸识别方法综述》范文

《基于深度学习的人脸识别方法综述》篇一一、引言随着人工智能技术的飞速发展,人脸识别技术已成为当今社会关注的热点。

作为计算机视觉领域的重要分支,人脸识别技术在安全监控、身份认证、智能交互等多个领域得到了广泛应用。

深度学习技术的出现为人脸识别提供了新的解决方案,使得人脸识别的准确性和效率得到了显著提升。

本文旨在综述基于深度学习的人脸识别方法,分析其原理、技术特点及发展趋势。

二、深度学习在人脸识别中的应用深度学习是一种模拟人脑神经网络结构的机器学习方法,通过构建多层神经网络来提取数据的深层特征。

在人脸识别领域,深度学习主要应用于特征提取和分类识别两个阶段。

1. 特征提取特征提取是人脸识别的关键步骤,其目的是从原始图像中提取出能够表征人脸特征的有效信息。

深度学习通过构建卷积神经网络(CNN)等模型,自动学习从原始图像中提取出高维度的特征表示,这些特征对于人脸识别任务具有较好的鲁棒性和区分性。

2. 分类识别分类识别是利用已提取的特征进行人脸匹配和识别的过程。

深度学习通过构建全连接层、支持向量机(SVM)等模型,对提取的特征进行分类和识别。

在人脸识别任务中,深度学习可以有效地提高识别的准确性和效率。

三、基于深度学习的人脸识别方法基于深度学习的人脸识别方法主要包括基于深度神经网络的人脸识别方法和基于深度学习的三维人脸识别方法。

1. 基于深度神经网络的人脸识别方法该方法通过构建多层神经网络模型,对人脸图像进行特征提取和分类识别。

常见的模型包括卷积神经网络(CNN)、深度置信网络(DBN)等。

这些模型能够自动学习和提取出高维度的特征表示,提高了人脸识别的准确性和鲁棒性。

2. 基于深度学习的三维人脸识别方法该方法利用三维信息来提高人脸识别的准确性和鲁棒性。

通过构建三维模型来获取人脸的立体信息,再结合深度学习技术进行特征提取和分类识别。

这种方法对于姿态变化、表情变化等复杂场景具有较好的适应性和鲁棒性。

四、技术特点及发展趋势基于深度学习的人脸识别方法具有以下技术特点:1. 高效性:深度学习能够自动学习和提取出高维度的特征表示,提高了人脸识别的效率和准确性。

基于神经网络的智能人脸识别

基于神经网络的智能人脸识别

基于神经网络的智能人脸识别随着现代科技的不断发展,智能人脸识别被广泛应用于生活和各种场景。

作为计算机视觉领域的重要应用之一,人脸识别技术也在不断进步和提高。

其中,基于神经网络的智能人脸识别技术成为了当前最主流的技术之一。

1. 神经网络的发展及其在人脸识别中的应用神经网络是由一系列数学和统计模型组成的,用于通过数据学习和模拟一些复杂的非线性关系。

神经网络由于其高度灵活性和适应性,特别适用于图像、语音、自然语言等非结构化数据的处理。

在人脸识别方面,神经网络被应用于多个领域。

目前最为流行的应用是基于卷积神经网络(CNN)的人脸识别技术。

CNN 是一种特殊的神经网络结构,由卷积层、池化层、全连接层等构成,可以有效地提取图像特征。

2. 基于神经网络的人脸识别技术的工作原理在基于神经网络的人脸识别技术中,首先需要通过大量的人脸数据训练模型,模型一般采用卷积神经网络结构。

在训练中,深度学习模型会学习到人脸中各种特征,如脸部轮廓、眼、鼻、嘴等局部特征。

在训练后,深度学习模型可以通过输入一张人脸图像来输出一个固定长度的向量,这个向量被称为“人脸特征向量”。

在实际应用中,输入一张需要验证的人脸图像,系统将抽取该图像的特征,与已有的特征向量进行比对。

一般采用欧氏距离或者余弦相似度等算法进行相似度计算,从而判断输入人脸图像是否在已有记录中。

若匹配,系统将返回匹配的人脸信息;否则,系统将提示人脸无法通过验证。

3. 基于神经网络的人脸识别技术的优势相比传统的人脸识别技术,基于神经网络的人脸识别技术具有以下优势:(1)高准确性。

基于神经网络的人脸识别技术,通过大量数据的训练,可以提供高准确率的匹配结果。

(2)高鲁棒性。

神经网络对图像的干扰具有较强的鲁棒性,能够有效地应对光照、角度、姿态等因素对图像质量的影响。

(3)高效性。

相比传统方法,基于神经网络的人脸识别技术的处理速度更快。

4. 基于神经网络的人脸识别技术面临的挑战基于神经网络的人脸识别技术,虽然在匹配准确性、鲁棒性和处理速度等方面表现出良好的性能,但它也不可避免地面临着一些挑战。

基于神经网络的人脸识别与表情分析技术研究

基于神经网络的人脸识别与表情分析技术研究

基于神经网络的人脸识别与表情分析技术研究人脸识别与表情分析技术是近年来快速发展的领域,尤其是基于神经网络的人脸识别与表情分析技术。

本文将从人脸识别技术和表情分析技术两个方面展开研究,介绍基于神经网络的人脸识别与表情分析技术的发展现状、原理和应用,并探讨其在未来的发展方向。

一、人脸识别技术1. 发展现状人脸识别技术通过对人脸图像进行特征提取和匹配,实现对个体身份的识别。

近年来,随着深度学习技术的兴起,基于神经网络的人脸识别取得了显著的进展。

从传统的基于特征提取的方法到现在基于深度学习的方法,人脸识别技术在准确性和鲁棒性上都有了显著的提升。

2. 技术原理基于神经网络的人脸识别技术主要是通过深度学习模型对人脸图像进行特征学习和分类。

常用的深度学习模型包括卷积神经网络(CNN)、欧几里得人脸网络(FaceNet)和三维卷积神经网络(3D CNN)等。

这些模型通过多层的神经元将人脸图像转换为高维特征向量,并使用分类器进行身份识别和验证。

3. 应用领域基于神经网络的人脸识别技术广泛应用于人脸门禁、刷脸支付、人脸认证等领域。

在人脸门禁系统中,可以替代传统的门禁卡,提高系统的安全性和便捷性。

在刷脸支付领域,用户只需进行一次人脸注册,后续支付只需通过人脸识别进行确认,无需携带手机或卡片,便利性大大提升。

二、表情分析技术1. 发展现状表情分析技术是基于神经网络的人脸识别的重要应用之一。

通过对人脸表情进行特征提取和分类,实现对人脸表情的分析和识别。

目前,基于神经网络的表情分析技术已经取得了较好的效果,能够准确识别人脸的快乐、愤怒、悲伤等主要表情。

2. 技术原理基于神经网络的表情分析技术主要是通过深度学习模型对人脸图像进行特征学习和分类。

常用的深度学习模型包括卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)和深度置信网络(DBN)等。

这些模型通过多层的神经元将人脸图像转换为高维特征向量,并使用分类器进行表情识别。

3. 应用领域基于神经网络的表情分析技术在情感计算、人机交互、心理研究等领域有广泛应用。

人脸识别的特征提取概论

人脸识别的特征提取概论

人脸识别的特征提取概论人脸识别是一种通过计算机技术识别和鉴别人脸的技术,其过程主要包括人脸检测、特征提取和识别匹配。

其中特征提取是人脸识别的关键环节,通过提取人脸图像中的特征信息,可以对不同的人脸进行区分识别。

特征提取是指从原始图像中提取出能够代表人脸特征的信息。

人脸特征通常包括形状、纹理和局部特征等方面。

下面将介绍几种常见的人脸特征提取方法。

一、基于特征点的人脸识别方法:基于特征点的人脸识别方法主要利用人脸上的特殊点位信息进行特征提取和匹配。

常用的特征点包括眼睛、鼻子、嘴巴等位置。

通过检测这些特殊点位,可以计算得到人脸的特征向量,并与数据库中的特征向量进行匹配。

这种方法简单快速,但对于一些遮挡或者光线较暗的人脸有一定的局限性。

二、基于纹理的人脸识别方法:基于纹理的人脸识别方法主要利用人脸上由面部组织形成的纹理信息进行特征提取和匹配。

主要包括LBP(Local Binary Pattern)和Gabor 滤波器。

LBP方法将每个像素与其周围像素比较,得到二进制编码作为纹理特征。

Gabor滤波器则通过不同频率和方向的滤波器对图像进行滤波,提取其纹理信息。

这两种方法适用于不同的应用场景,且对光线变化和表情变化的鲁棒性较强。

三、基于形状的人脸识别方法:此外,还有一些基于深度学习的人脸特征提取方法,如基于卷积神经网络的人脸特征提取方法。

通过训练深度神经网络,可以得到具有较好鉴别效果的人脸特征表示。

这种方法不仅可以提取局部特征,还能够提取出更加抽象和语义化的特征,具有较好的鉴别能力。

综上所述,人脸识别的特征提取是通过计算机技术从人脸图像中提取出代表人脸特征的信息的过程。

不同的特征提取方法适用于不同的应用场景,可以通过组合多种特征提取方法来提高人脸识别的准确率和鉴别能力。

随着深度学习等技术的发展,人脸识别的特征提取将会得到更好的发展和应用。

基于深度神经网络的人脸识别算法

基于深度神经网络的人脸识别算法

基于深度神经网络的人脸识别算法随着科技的不断发展,人脸识别技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

无论是手机解锁、门禁系统、安全检测还是社交娱乐等领域,都需要依赖人脸识别算法。

而基于深度神经网络的人脸识别技术,比传统算法更为高效、更为准确,被广泛应用于人脸识别领域。

一、深度神经网络深度神经网络是一种类似于人类大脑结构的网络模型,可以模拟人脑对事物的分析与判断,从而实现计算机对数据的深度学习与处理。

深度神经网络的优点在于能够自动学习,并通过多层次的神经元来实现对数据的分类和识别。

二、基于深度神经网络的人脸识别算法基于深度神经网络的人脸识别算法,通过多层次的神经元来识别人脸特征,并将识别出的特征存储在数据库中,以后再次识别时,就可以将其与数据库中存储的特征进行比对,从而实现人脸的识别。

这种算法的核心是人脸特征的提取和分类。

在人脸特征提取方面,深度神经网络的多层次神经元对人脸的纹理、轮廓等特征进行提取。

在分类方面,深度神经网络通过不断训练模型,从而提高识别率。

总体来说,基于深度神经网络的人脸识别算法有以下几个步骤:1、数据采集:从不同角度、不同灯光条件下拍摄人脸的照片,并记录每张照片的人脸特征。

2、人脸检测:通过图像处理算法将照片中的人脸框出来,并对每个人脸进行处理。

3、特征提取:将每个人脸的特征进行提取,并将其保存到数据库中。

这一步需要利用深度神经网络的多层次神经元实现。

4、识别比对:当需要识别一张照片的人脸时,从照片中提取特征,并将其与数据库中存储的特征进行比对。

如果相似度达到一定的阈值,就可以认为是同一人。

三、基于深度神经网络的人脸识别算法的应用1、门禁系统:基于深度神经网络的人脸识别算法可以实现门禁系统的自动识别。

只要录入系统中的人的面部特征,当这些人进入门禁系统的时候,系统就可以自动识别他们,省去了其他门禁系统需要刷卡、输入密码等操作。

2、社交娱乐:很多社交娱乐应用已经开始利用基于深度神经网络的人脸识别技术,例如照片标记、人脸美颜等。

基于CNN的人脸识别及其应用

基于CNN的人脸识别及其应用

基于CNN的人脸识别及其应用随着人工智能技术的不断发展和普及,人脸识别技术已经渐渐走进了我们的生活。

基于CNN(卷积神经网络)的人脸识别技术已经成为了现代智能识别领域的热门技术之一,人脸识别技术已经广泛应用于安保、金融、教育、医疗等领域。

一、CNN简介CNN是一种前馈神经网络,主要用来处理视觉图像。

CNN的特点是其更加高效的计算能力和自动提取特征的能力。

它采用了卷积和池化的方法来降低数据维度并保留像素之间的空间关系,从而提高图像处理的效率和准确度。

CNN的主要应用领域包括图像分类、目标检测、人脸识别等。

二、CNN在人脸识别中的应用人脸识别技术是指通过计算机算法对输入的人脸图像进行标记识别的技术。

而CNN作为现代图像识别的核心技术,被广泛应用于人脸识别领域。

1、基于CNN的人脸识别算法原理CNN在人脸识别中的应用基本上涉及以下三个过程:1.1 特征提取:对输入的人脸图像进行卷积操作和池化操作,从而提取出人脸图像中的特征信息。

卷积和池化操作能使图像中的特征更加突出,并在特征提取过程中减少了计算量。

1.2 特征匹配:对提取出的人脸特征进行匹配识别,并将其与数据库中的人脸特征进行比对,从而找到最匹配的人脸。

1.3 特征分类:将输入的人脸图像进行分类,即进行判断目标脸是否存在于数据库中。

2、应用实例基于CNN的人脸识别技术已经在现实生活中得到了广泛的应用。

例如:2.1 安保领域:利用基于CNN的人脸识别技术可以在高速拍摄的情况下迅速识别目标人物,从而提高安全性和反恐能力。

2.2 金融领域:利用基于CNN的人脸识别技术可以迅速和准确地对客户身份进行验证,并防止盗用身份证件进行金融欺诈。

2.3 教育领域:利用基于CNN的人脸识别技术可以实现学生考勤、学生身份认证、教师授课时长记录等功能,从而提高教育管理的效率。

2.4 医疗领域:利用基于CNN的人脸识别技术可以快速找到患者的电子病历,从而提高医疗管理的准确性和效率。

基于主分量分析的BP神经网络人脸图像识别算法

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维普资讯
本 责 编辑: 桂瑾 栏目 任 李
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基于卷积神经网络的人脸识别技术研究

基于卷积神经网络的人脸识别技术研究

基于卷积神经网络的人脸识别技术研究人脸识别技术是一种通过计算机对人脸图像进行特征提取和匹配,从而实现自动识别身份的技术。

随着深度学习技术的发展,基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的人脸识别技术在准确率和鲁棒性方面取得了重要突破。

基于卷积神经网络的人脸识别技术主要分为两个核心任务:人脸检测和人脸识别。

人脸检测是指在一张图像中找出所有人脸的位置和大小,而人脸识别则是将检测到的人脸与已知的人脸进行比对,从而确定身份。

首先,人脸检测是人脸识别技术的前置任务。

它的目标是在图像中找出所有人脸的位置和大小。

常用的方法有基于传统机器学习算法的人脸检测以及基于深度学习的人脸检测。

传统的机器学习方法需要手动设计特征和分类器,效果较差。

而基于深度学习的方法则能够自动提取高级特征,并通过卷积神经网络进行分类。

常用的深度学习模型包括YOLO(You Only Look Once)和SSD(Single Shot MultiBox Detector)等。

其次,人脸识别是在人脸检测的基础上对检测到的人脸进行特征提取和匹配。

卷积神经网络是一种能够自动学习特征的神经网络模型,特别适合用于人脸识别。

常用的卷积神经网络模型有VGGNet、ResNet和Inception等。

这些模型通过多层卷积和池化运算,将人脸图像转化为高维特征向量,再通过计算欧氏距离或余弦相似度等度量方法,与已知的人脸特征进行比对来判断身份。

同时,为了提高人脸识别的准确率,研究者还提出了一些优化方法。

例如数据增强(Data Augmentation)可以通过在图像上进行随机变换来增加训练样本的多样性,提高模型的泛化能力。

此外,损失函数的选择也对模型的性能有很大的影响。

常用的损失函数包括三元组损失(Triplet Loss)和中心损失(Center Loss)。

三元组损失通过最小化同一人脸的特征与不同人脸特征的距离,使得同一人脸特征向量相似度增大,不同人脸特征向量相似度减小;中心损失则通过最小化同一类别人脸特征的距离,使得同一类别人脸特征向量更加紧凑,不同类别人脸特征向量更加分散。

基于深度神经网络的人脸识别技术研究

基于深度神经网络的人脸识别技术研究

基于深度神经网络的人脸识别技术研究人脸识别技术是一种将图像或视频中的人脸进行识别和验证的技术。

随着深度学习技术的快速发展,基于深度神经网络的人脸识别技术在近年来取得了显著的进展。

本文将对基于深度神经网络的人脸识别技术进行综述和研究。

首先,深度神经网络是一种模仿人脑神经元的计算模型,通过多层神经元之间的连接和传递信息来实现模式识别任务。

在人脸识别领域,深度神经网络可以通过学习大量的人脸图像来提取人脸特征,并通过比对提取的特征进行人脸识别。

在基于深度神经网络的人脸识别技术中,最常用的网络模型是卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)。

CNN具有局部感知性和权值共享的特点,可以有效地提取图像的特征。

当前,基于CNN的人脸识别技术已经在实际应用中取得了广泛的应用和研究。

其次,基于深度神经网络的人脸识别技术的核心是特征学习和特征匹配。

特征学习是指通过训练深度神经网络,学习到对人脸具有辨识能力的特征表示。

在特征学习的过程中,深度神经网络通过多层网络结构逐渐抽象和提取人脸的局部和全局特征,形成高维的特征表示。

特征匹配是指将待识别的人脸特征与已知的人脸特征进行比对,根据比对结果进行识别。

基于深度神经网络的人脸识别技术的研究重点包括以下几个方面。

首先是数据集的构建和准备。

数据集的质量和规模对于基于深度神经网络的人脸识别技术的准确性和鲁棒性具有重要影响。

构建一个涵盖不同年龄、性别、肤色和表情的大规模数据集,同时保证数据集的质量和多样性是一个挑战。

为了应对这一挑战,研究人员通过采集、整理和标注大量的人脸图像来构建高质量的数据集,并不断更新和扩充数据集以适应不断变化的需求。

其次是网络模型的设计和优化。

在基于深度神经网络的人脸识别技术中,网络模型的设计和优化是关键。

研究人员通过改进网络的结构、引入注意力机制、设计损失函数等方法来提高人脸识别的准确性和鲁棒性。

此外,还可以使用迁移学习和强化学习等技术来提升网络在不同场景和任务中的性能。

基于神经网络的人脸识别算法的改进与优化研究

基于神经网络的人脸识别算法的改进与优化研究

基于神经网络的人脸识别算法的改进与优化研究人脸识别技术是一种基于人脸特征来识别和验证身份的技术。

它已经被广泛应用于安防领域、金融领域、社交领域等多个领域中。

随着科技的不断发展,现在的人脸识别技术也越来越成熟,尤其是基于神经网络的人脸识别技术。

然而,这种技术还存在一些不足之处,需要进一步优化和改进。

一、基于神经网络的人脸识别算法基于神经网络的人脸识别算法,是一种利用神经网络来学习人脸特征的算法。

它的主要流程包括数据采集、数据预处理、网络结构设计、训练模型和识别验证等部分。

具体来说,首先需要采集大量的人脸图像进行处理,对这些图像进行预处理,如去除背景噪声、调整图像的大小和亮度等。

然后设计合适的网络结构,例如卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和人脸识别网络(Face Recognition Network,FRN)等。

接着,利用样本数据对网络进行训练,不断优化参数,使得网络的准确率逐步提升。

最后,在测试环节中,将一张待识别的人脸图像输入训练好的网络,通过对其进行特征提取和比对,即可得出该图像所对应的人脸信息,完成识别验证过程。

二、基于神经网络人脸识别算法中存在问题然而,在实际应用中,基于神经网络的人脸识别算法中还存在一些问题,比如:1、重复人脸的误识别问题:重复人脸是指同一人在不同时间或不同情况下出现的人脸图像。

由于网络没有将重复人脸的上下文信息进行联合处理,导致可能出现多次识别为不同人的情况。

2、不同角度的人脸识别困难:基于神经网络的人脸识别算法对于不同角度的人脸识别仍然存在困难,这是因为不同角度的人脸图像在图片上的表示方式不同。

3、混淆人脸的问题:混淆人脸是指具有相似外貌的人被混淆,这可能是由于人脸的相似度很高或者人脸特征的差异不明显所导致的。

三、基于神经网络人脸识别算法的改进和优化方法针对上述问题,基于神经网络的人脸识别算法可以采取一些改进和优化方法,如下:1、加入上下文信息:在网络训练中,可以通过对重复人脸的上下文信息进行联合学习,使网络在重复人脸的识别上更加准确。

基于深度学习的人脸识别系统

基于深度学习的人脸识别系统

基于深度学习的人脸识别系统近年来,随着深度学习技术的发展,人脸识别系统的应用越来越广泛。

基于深度学习的人脸识别系统凭借其准确性和高效性,在安防、金融、社交媒体等领域都得到了广泛的应用。

基于深度学习的人脸识别系统通过模拟人脑神经网络的工作原理,提取并学习人脸图像中的特征,从而实现对不同人脸的准确识别。

与传统的人脸识别方法相比,基于深度学习的人脸识别系统具有许多优势。

首先,基于深度学习的人脸识别系统能够从海量的图像数据中自动学习和提取特征,而无需手动设计特征。

这种端到端的学习方式使得系统更加自动化和高效。

其次,深度学习模型在训练过程中能够逐渐优化自身,提高识别准确率。

这使得系统能够适应各种不同环境和条件下的人脸识别需求。

此外,基于深度学习的人脸识别系统还能够识别并区分人脸中的细微特征,如微表情、小角度旋转等,从而提高了系统的鲁棒性和准确性。

基于深度学习的人脸识别系统的核心是深度神经网络模型。

目前,常用的深度神经网络模型有卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)。

卷积神经网络主要用于图像中的特征提取,通过多层卷积和池化操作,逐渐提取出人脸图像的高级特征。

循环神经网络则能够挖掘时间序列中的依赖关系,对人脸识别中的序列任务有较好的表现。

在实际应用中,基于深度学习的人脸识别系统还面临着一些挑战。

首先,由于训练数据的质量和多样性对于系统性能的影响较大,获取和标注大规模的人脸图像数据是一个复杂而耗时的过程。

其次,人脸识别系统对于光照、角度、遮挡等因素的敏感性较高,这对于不同应用场景的部署提出了一定的要求。

此外,人脸识别系统也存在着隐私和安全性的问题,如何保护个人信息和防止系统被攻击是亟待解决的问题。

为了克服这些挑战,研究人员们正在不断改进基于深度学习的人脸识别系统。

首先,通过增加数据集的规模和多样性,提高模型的泛化能力和鲁棒性。

其次,结合传感器技术,如红外传感器和深度相机,来增强对光照和角度的适应性。

另外,加密和隐私保护技术也被广泛研究和应用,以提高人脸识别系统的安全性和隐私性。

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第33卷第5期电子科技大学学报V ol.33 No.5 2004年10月Journal of UEST of China Oct. 2004 基于对向传播神经网络的人脸识别方法金明曦,武妍(同济大学计算机科学与工程系上海 200092)【摘要】根据对向传播网络适于模式分类的特性,提出了基于对向传播网络的人脸识别方法。

同时,为了克服对向传播网络在训练过程中的不稳定性,改进了对向传播网络的学习算法,并且以国际通用的ORL人脸库为对象进行实验研究。

结果表明,选择合适的参数,就可以达到理想的识别效果。

证明了基于对向传播网络的人脸识别方法是有效可行的。

关键词神经网络; 对向传播网络; 人脸识别; 模式分类中图分类号TP183 文献标识码 AFace Recognition Based on Counter Propagation NetworkJin Mingxi,Wu Yan(Department of Computer Science and Engineering,Tongji University Shanghai 200092)Abstract It is well known that, counter propagation network is fitful for pattern classification.According to such attribute, we present a face recognition algorithm based on counter propagation network. Meanwhile, we modify the learning method of counter propagation network in case of its instability during the training phase, and do some experiments with ORL face library that is international universal. Experiments show that we can achieve sound result by choosing parameters appropriately. So, the recognition algorithm based on counter propagation network is effective and practicable.Key words neural network; counter propagation network; face recognition; pattern classification人脸识别是当前人工智能研究的重点,在国家安全、民事经济、家庭娱乐等领域,具有广泛的应用前景。

近年来,许多针对人脸识别的研究方法,但神经网络的方法是研究热点,各种神经网络为不同目的的研究提供了可能。

在以往用神经网络进行人脸识别的研究中,较多采用的是反向传播网络和径向基网络[1,2]。

而本文所应用的对向传播神经网络(Counteor Propagation Network, CP)是将特征映射网络与基本竞争型网络相结合,发挥各自特长而构成的一种新型神经网络[3]。

该网络适用于模式分类、函数逼近、统计分析以及数据压缩等领域。

1 CP网络CP网络拓扑结构如图1所示[4],它由输入、竞争和输出层构成,各层神经元之间全互连接。

输入层与竞收稿日期:2004 − 06 − 14基金项目:国家自然科学基金资助项目(60135010)作者简介:金明曦(1980 −),女, 硕士生,主要从事模式识别,人工神经网络,图像处理,语音处理方面的研究;武妍(1967-), 女,博士,副教授,主要从事人工神经网络,计算智能及其在模式识别中的应用研究等方面的研究.电 子 科 技 大 学 学 报 第33卷 574争层构成特征映射网络;竞争层与输出层构成基本竞争型网络。

在学习过程中,CP 网络反复不断地在竞争层内挑选获胜神经元,并且调整与获胜神经元对应的连接权,最终趋于稳定。

各神经元所对应的连接权在经过学习调整后,记录了所有输入模式的综合信息,并且通过这些信息对目标进行正确地识别。

传统的学习算法每次只对与竞争层获胜的那个神经元对应的连接权进行调整,假如前后两次获胜的都是同一神经元,则与该神经元对应的连接权会记录下前后两个输入模式的信息。

为了避免获胜的神经元过于集中导致记录信息混乱的情况,人为地干预获胜神经元,使之分散开来,对于提高CP 网络的训练效果是有益的。

为了能够对改进的CP 网络学习算法进行更好的描述,设置的网络符号如下:设CP 网络输入模式为T k n k k k u u u ],,,[21L =U ,竞争层的输出为T k m k k k v v v ],,,[21L =V ,输出层的实际输出为T k z k k k c c c ],,,[21L =C ,输出层的希望输出为Tk z k k k y y y ,,,21L =Y 。

其中n 、m 和z 分别为输入层、竞争层和输出层神经元的个数,p k ,,2,1L =,p 为输入模式个数。

输入层至竞争层连接权矢量为T jn j j j w w w ],,,[21L =W ,m j ,,2,1L =。

竞争层至输出层的连接权矢量为T lm l l l q q q ],,,[21L =Q ,z l ,,2,1L =。

改进后的CP 网络学习算法如下:1) 初始化。

将),,2,1(m j j L =W 和),,2,1(z l l L =Q 各分量赋予]1,0[区间内的随机值。

将输入模式),,2,1(p k k L =U 按下式进行归一化处理:k k i k i u u U = ),,2,1(n i L =,其中∑==ni k i k u 12)(U 。

同时,为竞争层每个神经元附加一个变量t (初始值为0)以记录该神经元获胜次数,设定神经元获胜的最大次数T ,并且指定误差容限值e 。

2) 将第k 个输入模式k U 提供给网络输入层。

3) 将连接权矢量),,2,1(m j j L =W 进行归一化处理:j ji ji w w W = ),,2,1(n i L =,其中∑==ni ji j w 12)(W 。

4) 求竞争层神经元的输入激活值:∑==ni k i ji j u w S 1),,2,1(m j L =。

5) 在计算出的j S 中找出最大的激活值a S (1≤a ≤m )。

如果a S 的T t <,则1+=t t ,且将a S 对应的神经元作为竞争层获胜神经元g ;否则,若t ≥T ,就选择除a S 外的最大激活值b S 。

若b S 的T t <,则1+=t t ,且将b S 对应的神经元作为竞争层获胜神经元g ;否则,按照激活值从大到小的顺序依次在j S 中寻找。

将竞争层获胜神经元g 的输出g v 置1,其余置0,它所对应的连接权即为g W 。

6) 调整g W ,即))(()()1(t w u t w t w gi k i gi gi −+=+α),,2,1(n i L =,式中,α为学习率)10(<<α。

7) 调整竞争层获胜神经元g 至输出层神经元的连接权矢量],,,[lg 21q q q g g g L =Q ,而其他连接权保持不变,即 )()()1(lg lg k l k l j c y v t q t q −+=+β ),,2,1(z l L =,式中,β为学习率)10(<<β。

8) 求输出层各神经元的综合输入信号加权和,并将其作为输出神经元的实际输出值k l c ,∑===mj j lj k l q v q c 1lg ,z l ,,2,1L =。

9) 计算网络实际输出k C 与希望输出k Y 的之间的误差:e r r =。

10) 判断步骤9)中算出的误差是否小于误差容限,如果小于误差容限,则继续步骤11),进行下一模式的学习;若大于误差容限,则返回步骤3),继续学习。

11) 返回步骤2),直至p 个输入模式全部提供给网络。

从算法的描述可以看出,改进后的CP 网络学习算法可通过设置神经元获胜的最大次数T 来迫使网络对于不同类别的模式分配不同的竞争优胜单元。

这样有效地克服了CP 网络竞争层的不稳定性,避免了网络在训练过程中出现的局部最小点,使得竞争层各单元的连接权能够比较精确地表示各类模式向量的空间分布情况。

第5期 金明曦 等: 基于对向传播神经网络的人脸识别方法 5752 CP 网络用于人脸识别为了利用CP 网络识别人脸,按照图1所示建立一个包括输入层在内共三层的神经网络:1) 将人脸图片各点像素值按照一定顺序变为一个高维向量作为输入模式送入CP 网络,因此网络输入层的神经元数目为人脸图片像素数。

2) 输出层的神经元数目由模式类别数确定。

换言之,有多少个不同的人需要我们识别,输出层的神经元个数就为多少,也可再加上1~2个神经元用以计算拒识率。

在训练过程中,每个输入模式的希望输出为]0,,0,1,0,,0[L L ,输出为1的神经元即对应着该输入模式所属的模式类别。

3) 中间竞争层的神经元数目没有限制,但是为了保证CP 网络的性能,建议其个数最好不要小于输出层的神经元数目。

建立好网络,按照学习规则对其进行训练即可。

网络收敛速度的快慢、训练后网络性能的好坏与很多因素有关,比如误差容限。

如果误差容限值设置较大,则网络收敛速度很快,但是性能可能会下降;如果设置较小,性能可能很好,但是训练时间会增长。

因此,误差容限值设置要适中,一般为0.001~1。

学习率α和β的大小对于收敛速度也有影响,一般不超过0.7。

3 实验结果与分析本文实验所采用的人脸图片均来自国际通用的Oliver Research Laboratory (ORL)人脸数据库。

该数据库由40人、每人10幅、大小为92×112、灰度级为256的人脸图像所组成。

这些图像是在不同光照、不同角度、不同表情(睁/闭眼,笑/严肃)和不同细节(有无眼镜)条件下摄取得到的。

图2所示的ORL 库中的人脸图像。

训练集由ORL 库中前20人,每人前n 幅图像共20×n 个样本组成;测试集1由训练集中20人,每人剩余的图像共(200−20×n )个样本组成,用于测试CP 网络对已有人脸的识别率;测试集2由ORL 库中其余20人,每人10幅图像共200个样本组成,用于测试CP 网络对未知人脸的拒识率。

取误差容限01.0=e ,实验结果如表1所示。

表1 n 取不同值时的识别率n训练集样本数收敛步数 训练集识别率/(%)测试集1识别率/(%)测试集2拒识率/(%)3 60 160 100 85.00 1004 80 221 100 85.83 1005 100 243 100 92.00 100 612026510093.75100z n输出层 权值Q竞争层 权值W输入层图1 CP 网络的结构图2 ORL 库中的图像电子科技大学学报第33卷576由于表1中的训练集是选取每个人的前面几幅图像构成,而ORL库中每个人的10幅图片前后差异较大,因而造成了错误识别。

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