人臉年齡估計(jì)的算法研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著模式識(shí)別和計(jì)算機(jī)視覺的發(fā)展，根據(jù)人臉圖像自動(dòng)進(jìn)行年齡估計(jì)在人機(jī)交互、安全監(jiān)控和娛樂等領(lǐng)域已經(jīng)成為一個(gè)非常熱門的話題。人臉圖像的自動(dòng)年齡估計(jì)問題是指采用計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的人臉圖像自動(dòng)估計(jì)出其確切的年齡或所屬的年齡范圍。雖然研究者們?yōu)榻鉀Q年齡估計(jì)問題付出了巨大努力，但仍然面臨著很多的困難和挑戰(zhàn)。一方面，人臉年齡估計(jì)問題受性別、種族、生活方式等外界因素的影響;另一方面，由于有確切年齡標(biāo)注的人臉樣本數(shù)量有限，已有年齡估計(jì)方法對(duì)于年齡多

2、樣性的學(xué)習(xí)在準(zhǔn)確性上受到限制。因此人臉年齡估計(jì)問題的研究仍需要我們的繼續(xù)努力和關(guān)注。
　　現(xiàn)階段人臉年齡估計(jì)的研究主要分兩個(gè)方向:提取人臉圖像的面部特征和年齡估計(jì)模型的學(xué)習(xí)。本論文針對(duì)年齡數(shù)據(jù)庫的樣本有限問題，深入剖析了年齡估計(jì)問題區(qū)別于普通分類或回歸問題的特性，提出了充分利用年齡標(biāo)簽有序性的年齡估計(jì)算法。
　　(1)基于多標(biāo)簽排序的人臉年齡估計(jì)算法。該算法將原本采用單一年齡標(biāo)簽表示的人臉樣本改用多年齡標(biāo)簽來表示，通過標(biāo)簽矩

3、陣的恢復(fù)理論來建立年齡估計(jì)模型。該方法針對(duì)訓(xùn)練樣本的不足，提出采用年齡的有序性信息學(xué)習(xí)不同年齡之間的相關(guān)性，同時(shí)引入矩陣的跡范數(shù)控制模型的復(fù)雜度，據(jù)此構(gòu)建出準(zhǔn)確可靠的年齡估計(jì)模型。
　　(2)基于結(jié)構(gòu)化稀疏的人臉年齡估計(jì)算法。利用年齡標(biāo)簽的有序性信息，將人臉年齡估計(jì)模型轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化稀疏學(xué)習(xí)模型。該算法引入結(jié)構(gòu)化稀疏項(xiàng)學(xué)習(xí)人臉樣本與不同年齡標(biāo)簽之間的相關(guān)性關(guān)系，即相近的年齡有相似的面部特征，并將全部年齡標(biāo)簽映射到同一個(gè)年齡特征空間內(nèi)

4、，不僅可以學(xué)習(xí)它的組稀疏性，同時(shí)還可以控制年齡估計(jì)模型的復(fù)雜度，以此提高年齡估計(jì)的準(zhǔn)確性。除此之外，為實(shí)現(xiàn)人臉年齡估計(jì)問題從理論到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，本論文利用C++和OpenCV庫建立了一個(gè)實(shí)時(shí)人臉年齡估計(jì)演示系統(tǒng)。
　　以上兩種年齡估計(jì)算法充分利用了年齡標(biāo)簽的有序性信息，在公開的FG-NET、Refined-MORPH等數(shù)據(jù)庫上取得了優(yōu)于現(xiàn)有年齡估計(jì)算法的性能，并且基于結(jié)構(gòu)化稀疏的人臉年齡估計(jì)算法優(yōu)于基于多標(biāo)簽排序的人臉年齡估計(jì)算