基于深度学习的视频人脸识别方法

本文的视频人脸检测识别方法的基本设计思想是，在给出一段视频文件以及这个视频文件的字幕和剧本之后，可以自动的对视频中的人物进行检测和识别，不需要任何的训练样本。视频人脸检测识别方法主要由四个部分组成：字幕剧本融合部分，人脸检测部分，样本集自动生成部分和基于深度学习的人脸识别部分。本文将深度学习算法引入到了视频人脸识别中来，有两方面的重要意义，一方面，视频人脸的识别要求算法具备一定的抗干扰能力，并且能够保证一定的实时性，本文的实验与分析表明，深度学习算法具备这方面的要求；另一方面，从深度学习算法特性的角度来说，深度学习算法最大的缺点就是构造深度模型需要大量的样木，这很大程度上限制了深度学习算法的应用，然而本文所设计的基于视频的人脸检测模块可以轻松的产生数万、数十万的样本，从而满足了深度学习算法的大样本集要求。 基于深度学习模型的人脸识别部分是整个系统的重点，这一部分主要有两方面的意义：一，经历了视频人脸的检测部分之后，虽然视频人脸集合中人脸的纯度有了很大的提升，但是依然会存在一些杂质，因此必须通过识别模块来进一步的过滤掉人脸集合中的杂质；二，通过视频所得到的帧文件中，经常会出现多张人脸同时出现的情况，在这种情况下，视频人脸的检测部分是无法将说话者与人脸进行对应的，必须通过识别模块才能区分出一个帧中的多个人脸。 基于深度学习模型的人脸识别部分主要包含三个模块：数据预处理模块、深度学习模块和识别模块。数据预处理模块主要由数据整合和构造数据立方体两个部分组成。深度学习模块通过两个具体过程来实现：RBM调节和深度模型的反馈微调。RBM的调节过程是自下而上的各个层间的调节过程，以这种方式来初始化整个深度模型的系统权值，而深度模型的反馈微调，首先进行自下而上的识别模型转换，然后再进行自上而下的生成模型转换，最后通过不同层次之间的不断调节，使生成模型可以重构出具有较低误差的原样本，这样就得到了此样本的本质特征，即深度模型的最高抽象表示形式。经过深度学习模型的处理，可以得到降维之后的样本特征，在此基础上运用识别模块，本文中所采用的识别方法是人工神经网络的识别方法。