[发明专利]一种基于编解码器的跨模态红外偏振人脸识别方法

说明书

本发明公开了一种基于编解码器的跨模态红外偏振人脸识别方法，包括以下内容：步骤S1、在训练阶段，使用可见光人脸数据库和红外偏振人脸数据库中的各个人脸图像来训练编解码器结构；步骤S2、构造特征相似度损失函数和重构损失函数、并对所述编解码器结构进行约束；步骤S3、在测试阶段，使用经步骤S1和S2训练好的所述编解码器，对可见光人脸数据库中的可见光人脸图像逐个进行编码并生成数据库身份特征idF_base，对待识别红外偏振人脸图像进行编码生成待识别身份特征idF_x，计算所述待识别身份特征idF_x与数据库身份特征idF_base的余弦相似度，取相似度的最大值匹配对应人脸身份。其解决了光照不充足条件下的人脸识别问题。

技术领域

本发明属于图像识别技术领域，具体涉及一种基于编解码器的跨模态红外偏振人脸识别方法。

背景技术

人脸识别的任务是使计算机具有根据人脸数据确定人身份的能力。通过对人脸数据进行处理和分析，提取能反映人身份的本质特征，从而建立特征到身份之间的联系。经过多年的发展，有多种人脸识别技术取得了很大的进展，但在实际应用中却仍然受诸多因素的影响，如光照，姿态的变化等。因此跨模态人脸识别将成为人脸识别领域的一个研究热点。

在夜晚光照不足的情况下，可以利用红外得到人脸的热辐射图像。由于偏振图像可以反映物体表面特征的信息，如深度、阴影和形状等，在偏振人脸图像中，可以得到更加有效的轮廓信息、脸部深度信息等，可以更好地应对由于姿态变化对人脸识别造成的影响。针对上述问题，利用基于可见光与红外偏振结合的人脸图像，提出了一种基于编解码器的跨模态红外偏振人脸识别方法。红外偏振人脸跨模态识别可以提高人脸识别的速度及准确率，在商业、安防、法律执行中均有重大意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于编解码器的跨模态红外偏振人脸识别方法，以解决光照不充足条件下的人脸识别问题。

本发明的技术方案是，一种基于编解码器的跨模态红外偏振人脸识别方法，对红外偏振人脸图像进行识别，包括以下内容：

步骤S1、在训练阶段，使用可见光人脸数据库和红外偏振人脸数据库中的各个人脸图像来训练编解码器结构：

所述编码器将每张人脸图像均对应编码为一组身份特征和模态特征，解码器将每一组身份特征与模态特征进行重组解码，重新生成对应的人脸图像；

步骤S2、构造特征相似度损失函数和重构损失函数、并对所述编解码器结构进行约束；

步骤S3、在测试阶段，使用经步骤S1和S2训练好的所述编解码器，对可见光人脸数据库中的可见光人脸图像逐个进行编码并生成数据库身份特征idF_base，对待识别红外偏振人脸图像进行编码生成待识别身份特征idF_x，计算所述待识别身份特征idF_x与数据库身份特征idF_base的余弦相似度，取相似度的最大值匹配对应人脸身份。

进一步的，步骤S1的具体内容为：

令可见光人脸数据库为Vis_base＝{Vis₁，Vis₂...Vis_n}和红外偏振人脸数据库为Polar_base＝{Polar₁，Polar₂...Polar_n}；

其中，n表示不同身份的人脸i∈[1,n]，每个相同身份的人包含m张人脸数据，对于不同模态的相同身份人脸记为j∈[1,m]，所述可见光人脸数据库中的每张人脸图像记作Vis_i,j，所述红外偏振人脸数据库中的每张人脸图像记作Polar_i,j，i表示不同身份的人脸数据，j表示相同身份不同姿态的人脸数据；