基于條件回歸森林的人臉特征點(diǎn)定位方法及應(yīng)用研究.pdf

1、精確的人臉特征點(diǎn)定位是人臉數(shù)據(jù)分析和人臉識(shí)別等過(guò)程的重要環(huán)節(jié)之一。人臉特征點(diǎn)定位是在表情，姿態(tài)，光照條件變化時(shí)估計(jì)人臉特征點(diǎn)的空間位置。從復(fù)雜的環(huán)境中精確的定位人臉特征點(diǎn)位置是一項(xiàng)非常困難的任務(wù)。所以，精確的人臉特征點(diǎn)定位是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的研究任務(wù)。
　　本文在研究已有的算法基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行深入分析。提出基于條件隨機(jī)回歸森林的人臉特征點(diǎn)定位方法。在文中首先介紹了人臉跟蹤算法，主要用于實(shí)時(shí)跟蹤每一幀中人臉的位置，再對(duì)檢測(cè)到的人臉

2、進(jìn)行特征點(diǎn)定位。本文所提出的這個(gè)方法，由于隨機(jī)回歸森林學(xué)習(xí)的是整個(gè)訓(xùn)練集中的圖像塊和面部特征點(diǎn)的空間關(guān)系，因此，所有樹(shù)的平均分布空間所對(duì)應(yīng)的特征在隨機(jī)森林中更加傾向于平均人臉特征。在實(shí)際問(wèn)題中，由于個(gè)體差異，圖像上的人臉也相應(yīng)存在很多微妙的變化，而這樣的問(wèn)題往往會(huì)導(dǎo)致面部特征點(diǎn)檢測(cè)的錯(cuò)誤率上升。為了控制圖像塊與面部特征區(qū)域更好的適應(yīng)局部特征，并考慮到對(duì)遮擋的魯棒性以及特征到平均臉的距離等各個(gè)方面的影響，本文引入一個(gè)目標(biāo)函數(shù)對(duì)這些因素加以

3、權(quán)衡。最終得到魯棒的特征點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果。
　　本文的另一個(gè)工作是:提出一種條件隨機(jī)回歸森林方法。一般說(shuō)來(lái)，隨機(jī)回歸森林的訓(xùn)練目的是計(jì)算出整個(gè)訓(xùn)練集合中給定人臉圖像在其參數(shù)空間中的概率。為了避免過(guò)渡擬合，森林中的每棵樹(shù)的訓(xùn)練都是使用訓(xùn)練集的一個(gè)隨機(jī)子集。條件隨機(jī)回歸森林的目標(biāo)是在參數(shù)空間上學(xué)習(xí)多個(gè)條件概率來(lái)代替常規(guī)隨機(jī)森林的單個(gè)概率。這樣做的好處是因?yàn)橛?xùn)練每棵樹(shù)無(wú)需針對(duì)所有的外觀和形狀的變化計(jì)算概率，使得單棵樹(shù)的訓(xùn)練樣本能有效的減少，同