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首页改进GAN提升身份一致性:人脸图像补全新方法
在"身份保持约束下的人脸图像补全"这篇论文中,作者们探讨了当前人脸补全技术的一个关键挑战——即如何在保证生成图像的真实性的同时,确保补全后的人脸图像与原始身份的一致性。现有的算法往往过于侧重于生成逼真的图像,而忽视了这种一致性对于实际应用场景,如人脸识别或被遮挡人脸的识别中的重要性。 论文提出了一种创新的方法,即基于改进的生成式对抗网络(GAN)的人脸补全算法。生成式对抗网络,特别是通过引入序列噪声生成器(SN-GAN),显著提升了模型的稳定性和生成能力。SN-GAN有助于生成更自然且连贯的图像,减少了模式崩溃的问题,从而提高了补全图像的质量。 为了实现身份一致性,该研究者在生成过程中,将人脸识别模型融入到生成过程,作为一种约束条件。这意味着在生成新的图像时,算法会尽量保持生成人脸的特征与已知身份特征的一致性。这种方法在理论和实践上都进行了验证,结果表明,新提出的算法在生成具有高真实性的补全图像时,确实能够有效地保持身份的连续性。 论文还强调了这项工作的实际价值,尤其是在处理人脸遮挡、修复等场景时,身份保持约束下的补全能够提升识别准确性和用户体验。此外,该研究采用了《网络与信息安全学报》的发表格式,包括了关键词如“人脸补全”,“身份一致性”,“生成式对抗网络”和“人脸识别”,以及相应的分类号(TP393)和文献标识码(A),并给出了DOI链接。 这篇文章为解决人脸识别领域的实际问题提供了新的视角和技术手段,展示了在保障图像真实性和保持身份一致性的双重挑战下,如何通过改进的生成式对抗网络进行有效的解决方案。这对于人脸识别技术的发展以及在安全相关的应用中都有着重要的推动作用。
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2018 年 8 月 Chinese Journal of Network and Information Security August 2018
2018070-1
第 4 卷第 8 期 网络与信息安全学报 Vol.4
No.8
身份保持约束下的人脸图像补全
王旭东,卫红权,高超,黄瑞阳
(国家数字交换系统工程技术研究中心,河南 郑州 450002)
摘 要:人脸图像补全作为图像补全技术的一种特殊应用,在被遮挡人脸的识别、人脸修复等问题上有不可
替代的作用。现有的人脸补全算法只针对补全图像的真实性,而未考虑其补全后的身份一致性。针对这一问
题,设计了一种基于改进的生成式对抗网络的人脸补全算法,通过引入 SN-GAN 算法,提高了模型训练的稳
定性,同时利用人脸识别模型对生成图像加入了身份一致性约束,经过实验证明,所提方法能够在生成高真
实性图像时有效保持补全图像的身份一致。
关键词:人脸补全;身份一致性;生成式对抗网络;人脸识别
中图分类号:TP393
文献标识码:A
doi: 10.11959/j.issn.2096-109x.2018070
Identity preserving face completion with
generative adversarial networks
WANG Xudong, WEI Hongquan, GAO Chao, HUANG Ruiyang
National Digital Switching System Engineering & Technological R&D Center, Zhengzhou 450002, China
Abstract: As a special application of image completion technology, face image completion has an irreplaceable role
in the occlusion of face recognition, portrait restoration and other issues. The existing face completion algorithm
only aims at complementing the authenticity of the image without considering its identity consistency after comple-
tion. A face complement algorithm based on improved generative confrontation network was designed. By introduc-
ing SN-GAN algorithm, the stability of model training was improved. At the same time, the identity recognition
constraint was added to the generated image using the face recognition model. Experiments have shown that the
proposed method can effectively maintain the identity of the complementary image when generating high-authenticity
images.
Key words: image completion, identity preserving, generative adversarial nets(GAN), face recognition
1 引言
图像补全是指在目标区域填充特定内容,使
填充后的图像保持真实性的技术。它可以实现被
遮挡、损坏物体图像的重建。尽管目前有多种方
法被用于图像补全任务,如基于纹理的补全、基
于图像库的补全等。它仍然是一个具有挑战性的
问题,因为上述补全方法未对图像的上下文信息
进行有效利用,对图像中较大面积的缺失修补效
果难以令人满意。
人脸图像的补全作为图像补全的一种特殊应
用,由于其在遮挡人脸识别、人脸图像修复等方
收稿日期:2018-06-25;修回日期:2018-07-26
通信作者:王旭东,609645296@qq.com
基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.61601513)
Foundation Item: The National Natural Science Foundation of China (No.61601513)
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