深度人脸识别算法:基于角度距离损失函数与密集连接CNN

4 下载量 90 浏览量 更新于2024-08-28 收藏 10.25MB PDF 举报
"本文提出了一种基于角度距离损失函数和密集连接卷积神经网络的人脸识别算法,旨在实现深度人脸识别。通过使用角度距离损失函数,增强了人脸特征的区分度,符合理想分类标准。同时,利用密集连接模块减少传统卷积神经网络的参数冗余,提高效率。实验结果显示,该算法在LFW数据集上达到99.45%的识别准确率,在MegaFace数据集中的人脸确认和验证任务中分别取得72.534%和85.348%的准确率,表现出优秀的性能。" 本文是关于人脸识别技术的研究,特别是深度学习在这一领域的应用。传统的卷积神经网络(CNN)在人脸识别方面已经取得了显著成果,但仍有提升空间。文章中介绍的新算法结合了角度距离损失函数和密集连接卷积神经网络(Dense Convolutional Network, DenseNet)的特性,以优化人脸识别的性能。 角度距离损失函数是该算法的核心,它不同于常见的平方损失或交叉熵损失,它更注重于让特征向量在高维空间中的方向差异,而不是简单的距离差异。这种方法有助于增强不同类别间的特征区分度,使得分类更加精确,尤其在处理面部特征细微差异时更为有效。 DenseNet是近年来在深度学习领域提出的一种创新网络结构,它的特点是每个层都直接与所有其他层相连,大大减少了参数数量,降低了过拟合的风险,同时增强了特征的传递和重用。在本文的算法中,DenseNet的这种特性被用来减少网络的复杂性,提高计算效率,同时也保持了模型的识别能力。 实验部分,研究人员在两个常用的人脸识别数据集——LFW和MegaFace上进行了测试。LFW数据集主要评估人脸识别的准确性,而MegaFace数据集则更侧重于在大规模人群中的人脸确认和验证。在LFW上,该算法的识别准确率达到了99.45%,远高于人类的识别水平。在MegaFace数据集上,该算法在人脸确认和验证任务中的表现也相当出色,分别达到72.534%和85.348%的准确率,这表明该算法在应对大规模人脸识别挑战时仍能保持高识别效果。 该研究通过结合角度距离损失函数和DenseNet,成功地提高了人脸识别的性能,尤其是在处理复杂和大规模数据时。这种新型算法对于未来的人脸识别系统设计提供了新的思路和可能的改进方案,对于推动机器视觉和深度学习在实际应用中的发展具有重要意义。