基于卷积神经网络的人脸识别系统设计及实现

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:z24514516210
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
人脸识别技术是一种依靠人的脸部特征信息来进行身份识别的生物识别技术,由于其直观、可靠和稳定等优点,在身份认证场景、证件验证场景和人脸检索场景等多个场景下都有广泛的应用。国内外学者提出了许多的人脸识别算法,但当前的人脸识别算法依旧存在两个方面的问题:一方面人脸识别算法在部分公开数据集上的识别率仍然较低;另一方面当下主流的人脸识别算法大多使用卷积神经网路作为特征提取模块,卷积神经网络的使用会造成了人脸识别算法的训练时间过长。本文充分调研了大量关于卷积神经网络和人脸识别领域的论文和报告,做了如下工作:(1)通过对人脸识别网络Sphereface20中特征提取、激活函数和损失函数等方面的分析,本文运用SE-Res Net模块、Swish激活函数对原网络进行了优化,得到了人脸识别网络SERes Net-20。SE-Res Net-20网络中SE-Res Net模块的使用提升了人脸图像特征提取的效果,Swish激活函数的使用提高了网络的非线性拟合能力。最终使用CASIA-Webface数据集进行训练后,SE-Res Net-20网络在LFW数据集和Mega Face数据集上的识别率分别为99.37%和68.92%,相较于原先Sphereface20网络的识别率分别提升了0.15%和5.49%。(2)针对于卷积神经网络训练时间长的问题,本文运用了Caffe On Spark集群方法对SERes Net-20网络的训练进行了优化,并在此基础上结合异步训练和动量权重更新的方法,得到了异步动量梯度下降的Caffe On Spark训练方法,进一步优化了SE-Res Net-20网络的训练。通过实验对比,异步动量梯度下降的Caffe On Spark训练方法可以使SE-Res Net-20网络的训练时间减少近35%。(3)通过对人脸识别算法流程的分析,本文设计并实现了一套人脸识别系统。文中的人脸识别系统按照实际的功能需求,包含了图像采集模块、人脸检测模块、预处理模块、人脸识别模块、系统管理模块五个模块。在模块的协同工作下,人脸识别系统可完成人脸图像采集、人脸图像比对、人脸图像识别和人脸数据存储等功能。通过各方面的测试,整体系统能够稳定工作,完成预定的功能需求。
其他文献
随着无线通信技术的迅速发展以及移动设备例如手机、平板等在全球范围内广受欢迎。移动设备产生的指数增长的视频流量使得稀缺的频谱资源负载巨大,其中大量用户要求类似或同
乏燃料后处理是充分利用铀资源,保障核能可持续发展,保护环境的关键技术之一,通过乏燃料后处理,可以显著减少放射性废物体积和毒性。其中熔盐液态金属的还原萃取和电解精炼被
行星齿轮箱相对于定轴传动具有传动比大,体积小,工作平稳,承载能力大等优点,而其通常工作在低速、重载、阵风等恶劣环境下,齿轮易出现脱落、点蚀、裂纹等故障。另一方面,行星
涡盘零件是漩涡压缩机的核心构件,具有较为复杂的形状结构,难以通过塑性加工大批量生产。由于漩涡压缩机特殊的工作方式,涡盘零件的轻量化有效提高漩涡压缩机体的机械效率。
近年来,脑科学研究受到前所未有的重视,人的大脑进行着情绪等高级活动,因此通过人的脑电图(Electroencephalogram,EEG)信号来探索情绪识别具有重要的科学价值。但是情绪识别
近年来,国内矿业的发展经历了低潮时期,但是随着国内矿业市场回暖,矿产资源的使用需求增加,矿产资源单价上调,矿业发展呈现出新的生机。爆破技术在矿山生产中起着非常重要的
碳化硅颗粒增强铝硅基复合材料不仅高强、抗磨损、低膨胀、导电导热性出色,还兼具良好的铸造性能,在汽车制造、军事技术、航空工业及微电子封装领域应用前景广阔。在高压的条
在蓝牙技术联盟正式宣布蓝牙技术开始全面支持Mesh网状网络并制定了蓝牙Mesh的标准协议SIG Mesh后,基于SIG Mesh的面向多种应用解决方案正在井喷。由于SIG Mesh可以实现多对
非相干大规模多天线系统不需要瞬时信道状态信息(Channel State Information,CSI)进行调制解调的特性,能够有效地提高系统容量、降低系统延时和适应快变信道环境。移动蜂窝网
由于光学元件景深的限制,很难捕获到一张图像中所有的清晰目标,只有距离相机特定位置的目标才能被清晰聚焦,在聚焦平面之前或之后的目标将失去聚焦变得模糊。为解决这一问题