基于条件生成式对抗网络的人脸数据隐私保护算法研究

来源 :北京交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:herojian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当今,全球已步入万物互联和人工智能时代,随着智能识别技术的发展和普及,人们在获得便利的同时隐私安全正遭受着潜在的威胁。在视频监控和社交网络的大范围覆盖下,人脸数据成为最容易获取的生物特征隐私信息。因此,在大数据时代下,人脸数据的隐私问题值得人们深思,如何在隐匿人脸身份信息的同时保留人脸属性信息具有重要的研究价值和意义。本文学习了现有的人脸数据隐私保护方法,受监督学习和生成对抗网络的启发,提出了一种新的人脸数据隐私保护方法,在实验改进后实现了保护人脸数据隐私的同时提高了数据可用性。本文的主要贡献如下:(1)本文提出一种基于条件生成式对抗网络的人脸数据隐私保护算法。该方法能够在保留原始数据分布的同时自动匿名图像中的人脸,是一种端到端的方法。该模型基于条件生成对抗性网络,生成图像考虑原始人脸姿态和图像背景,利用边界框注释标识人脸隐私敏感的区域,同时引入人脸关键点特征作为条件信息辅助生成器模型的训练,使用改进的U-Net用于增强所生成图像的质量。人脸关键点信息的引入,使得该模型能够生成高度逼真的匿名人脸,并在生成的人脸和现有背景之间无缝过渡。在人脸数据较为丰富且包含关键点注释的公开数据集CelebA和MTFL数据集上进行实验,证明该模型能较好的实现人脸数据隐私保护。(2)为进一步提高匿名后的人脸的数据可用性,使生成的人脸更好的保留原始人脸的表情属性信息,提出对表情鲁棒的人脸数据隐私保护改进算法。在上述人脸数据隐私保护算法基础上,通过引入Emotion人脸表情识别模型,对生成的人脸进行表情识别,与原始人脸表情标签进行对比,优化损失函数,使生成器提高对原始人脸的表情的关注度,使其对表情鲁棒和面部关键点的关系。改进后的模型在具有人脸表情标签的RaFD数据集上进行训练和测试,将实验结果与前文模型比较,证明改进后的模型生成的匿名人脸可以在不影响隐私保护性能的前提下实现人脸表情属性的保留,提高了数据可用性。
其他文献
随着人类对生活水平要求的不断提高,社会对定位与识别的需求也与日俱增,在室内环境中如商场、办公室、火车站、实验室等经常要确定人员在室内的位置以及该位置上的人员身份信息。正确获取人员的身份信息,并将身份信息正确赋予到获得的位置信息上,是室内人员定位的关键技术之一。本文针对室内人员定位需求开展研究,重点研究人员身份获取技术。在人员身份信息获取中,常用的有指纹识别、声纹识别和人脸识别。本文结合室内人员的定
近年来我国各城市轨道交通通车里程逐年提升,为确保列车运行安全,地铁检修作业工作量随之增加,用于检修的工具种类多、数量大。在管理检修工具时,大多地铁企业依旧采用“三清点”的人工管理模式,存在工具借用、归还过程耗时,管理员工作强度大等问题,容易导致工具遗落现场引发安全事故,而且缺乏智能化管理手段。为提高地铁企业工具管理效率,实现数字化、智能化的工具管理模式,本文利用无线射频识别(Radio Frequ
脑卒中又称“中风”或“脑血管意外”。为一种急性脑血管疾病。据研究表明,脑卒中目前居于我国国民死亡原因的首位,同时,脑卒中也是导致我国成年人残基的第一病证。中医可以根据不同人的体质,采用辩证论治的方法,针对不同的体质特点,遣方用药,辨证施治。在此背景下,为了进一步探究治疗脑卒中的辨证治疗方法,对脑卒中用药规律进行研究,论文构建脑卒中用药规律分析模型,包括CC双聚类模型、随机森林以及适用度规则,逐步探
密码技术在维护信息的完整性、不可否认性、机密性及认证方面发挥着至关重要的作用,是保障信息安全的核心技术之一。我国强调密码技术的自主可控,商用密码技术必须加强自主创新。2017年,由我国国家密码管理局发布的《SM9标识密码算法》被国际标准化组织(ISO)采纳。随着国密SM9算法在国内外的认可不断提升,其在将来一定会在各个领域进行大规模应用。但从目前来看,国内外对于SM9标识密码算法的研究还处于起步阶
随着计算机计算能力和存储能力的不断进步,大数据已经成为人们耳熟能详的概念,人类社会也进入了大数据时代。然而,大数据时代也广泛存在着信息过载的问题。对于广大用户,面对数以亿计的数据,想从中寻找到自己真正需要的、有价值的信息往往举步维艰;对于广大创作者,让创作的优质信息精确高效地展现在目标受众面前,也是十分困难的。推荐系统就是这一现象的有效解决方案。推荐系统通过对用户和候选信息进行特征挖掘,给用户推荐
数据图表在展现数据特征方面存在独特的优势,数据可视化分析在人们对于海量数据的挖掘和运用过程中已成为必不可少的一环。但是,在数据爆发式增长的今天,数据集量级与复杂程度不断增加,传统可视化工具需要手动配置生成可视化视图,该方法难以满足用户在海量数据中挖掘有效信息的需求。为解决大数据时代数据可视化分析任务面临的高效性与准确性等难题,自动分析数据集可视化特征并进行价值评估的可视化推荐技术受到研究人员的高度
我国城市轨道交通的飞速发展,为人们的出行带来了很大的便利,但同时也给列车的运行安全带来挑战。随着列车速度不断提高,载重量不断增加,列车的检修也变得越来越重要。列车在长时间运行过程中,由于碰撞、老化等问题,列车底部中心鞘螺栓部位会出现表面裂纹、磨耗、松动、缺失等故障,容易引发重大交通事故,造成人员伤亡和财产损失,因此研究螺栓故障检测方法与技术,通过在线检测及时发现螺栓的故障,避免列车事故的发生,其研
随着数字技术和人类生产生活交汇融合,全球数据呈现爆发增长、海量集聚的特点,数据日益成为重要战略资源和新生产要素。党的十九届四中全会首次提出将数据作为生产要素参与分配。数据资源作为数据经济时代的重要生产要素,构建安全可信的数据要素市场,能够在充分释放数据红利,实现数据价值流转的同时,保障数据资源安全与数据主体的隐私保护需求,从而促进数字经济高效健康发展。联盟链作为区块链技术与实体经济的粘合剂,可以有
近年来,随着视频监控、短视频社交等领域的蓬勃发展,产生了海量的视频数据。视频目标分割算法的发展促进了视频内容理解技术的广泛应用,对于智能安防、视频存储和自动驾驶等任务具有重要意义。视频目标分割旨在将某些特定的、显著的目标从视频背景中分离出来,本质上是一种像素级分类任务。然而,由于视频内容的多样性和复杂性,使得视频中存在大量前景背景混淆、目标形态变化、目标尺度变化等诸多问题,给视频目标分割算法带来了
铁路建设是我国交通领域的重要范畴,随着铁路线路的大量开行及铁路运营里程的逐步增加,对铁路运行安全状态的监控显得越来越重要。目前,我国已经进行了铁路安全图像智能分析设备的铺设,这些系统主要采用人工图像判别方式,该判别方式任务量重、难以满足实时检测要求且容易产生漏报、误报现象。因此,开发基于人工智能的铁路图像监测及检测系统的需求也越来越迫切。本文基于国铁集团组织建设的动车组运行故障动态图像检测系统(T