利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2018113912954
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.基于迁移学习的人脸活体检测方法,其特征在于:

S1、将视频数据切分为图像序列,检测图像序列中的人脸,把图像中的人脸部分进行处理;将处理后的数据分为源域和目标域;

S2、在3D卷积神经网络的卷积层后增加两层全连接层和Softmax层,形成标签神经网络,将源域数据送入该标签神经网络中,从而训练出标签分类器;

S3、在该标签神经网络的卷积层后添加梯度反转层,形成梯度反转神经网络,将源域和目标域的数据送入该梯度反转神经网络中,从而训练出域分类器;

S4、根据该域分类器提取出源域和目标域的公共特征,再次训练标签分类器;

S5、将目标域的测试集数据送入步骤S4中训练好的标签分类器,确定出该图像的标签,即判断该图像为真实人脸或是虚假人脸;

其中,源域带有真假人脸标签,目标域未带标签;

所述3D卷积神经网络的卷积层包括5个3D卷积层、5个池化层,每个3D卷积层和池化层之间有归一化层,每层的激励函数用的是LeakyReLU。

2.根据权利要求1所述的基于迁移学习的人脸活体检测方法,其特征在于:步骤S1具体包括:将视频数据切分为图像序列,检测每一帧图像中的人脸,把人脸部分剪切成相同的大小,并将处理后的人脸图像分为源域和目标域,分别对应为训练集和测试集。

3.根据权利要求1所述的基于迁移学习的人脸活体检测方法,其特征在于:所述3D卷积神经网络具体包括:搭建3D卷积神经网络,第l层的卷积核为Wl×Hl×Tl,Tl是连续帧值,Wl×Hl是卷积核的空间大小;3D卷积操作的计算公式为:其中, 表示第l卷积层中的第d2个特征在点(i,j,k)的输出值; 表示第l卷积层中的第d2个特征在点(i,j,k)的输入值, 是3D卷积神经网络中第l层中的第d1特征到d2特征在点(m,n,p)的权重, 是第d2个特征在第l个卷积层的偏置,σ(·)是非线性激活函数。

4.根据权利要求1所述的基于迁移学习的人脸活体检测方法,其特征在于:所述标签分类器是通过如下方式训练的:将3D卷积神经网络后增加两层全连接层和Softmax层,搭建出标签神经网络;通过将源域数据送至该标签神经网络中,使得第一分类损失函数最小化,完成训练后获得该标签分类器。

5.根据权利要求4所述的基于迁移学习的人脸活体检测方法,其特征在于:所述第一分类损失函数为:其中,Ly表示第一分类损失函数,Gy(·)表示预测层函数,Gf(·)表示隐藏层函数,x表示预测数据,(xi,yi)表示第i个源域数据和对应的标签。

6.根据权利要求1所述的基于迁移学习的人脸活体检测方法,其特征在于:步骤S3域分类器是通过如下方式训练:在所述标签神经网络的卷积层后添加梯度反转层,形成梯度反转神经网络,将3D卷积神经网络作为特征生成器,将域分类器作为判别器;特征生成器和判别器在梯度反转层的作用下形成对抗关系,利用源域和目标域训练对抗网络,使得特征生成器生成的特征混淆判别器,从而特征提取器提取的特征为源域和目标域的公共特征;最小化第二分类损失函数,最大化域损失函数,从而获得该域分类器;

将梯度反转层作为函数R(X),定义前向传播的过程为:R(X)=X,反向传播公式为:其中I是单位矩阵。

7.根据权利要求5所述的基于迁移学习的人脸活体检测方法,其特征在于:步骤S4中的第二分类损失函数和域损失函数具体包括:其中, 表示对于第i个源域数据的第二分类损失函数; 表示第i

个源域数据的域损失函数;Gf(:;θf)表示D维的神经网络特征提取,Gy(:;θy)表示标签预测输出层,Gd(:;θd)是域的预测输出,yi表示真实标签,di表示域标签,θf表示3D卷积网络参数;

θy表示标签损失函数传递参数;θd表示域损失函数传递参数,n表示样本数,ρ表示权衡参数;

(xi,yi)表示第i个源域数据。

8.根据权利要求1所述的基于迁移学习的人脸活体检测方法,其特征在于:步骤S5具体包括:把目标域的测试集,送入到S4中训练好的标签神经网络中,该标签神经网络的最后一层为Softmax层,该层输出的是分类样本为真实人脸或虚假人脸的概率值,取概率值最大的类别概率,当作最后的检测结果。