基于注意力机制的多尺度实时人脸检测方法
2021-07-20王皓洁孙家炜
王皓洁,孙家炜
(1.四川大学计算机学院,成都610065;2.四川川大智胜软件股份有限公司,成都610045)
0 引言
在传统方法中,人脸特征是基于手工特征选取的,2001年Viola和Jones提出V-J(Viola-Jones)[1]框架,利用Haar特征和AdaBoost进行特征选择,通过检测级联决策结构提高准确率,该方法在人脸检测领域取得了突破进展,在有限的计算资源下做到了实时检测,极大的推动了人脸检测应用商业化的进程。后来很多研究者在三个方面基于V-J框架进行改进,一方面设计新的特征,一方面使用其他类型的AdaBoost分类器,还有一方面是对分类器级联结构进行改进。例如ACF[2]是一种提供足够多的特征的方法。新的分类器级联结构如soft cascade[3]。2008年Felzenszwalb等人[4]提出可变形组件模型(Deformable Part Model,DPM),是一种基于人脸组件的检测的算法。DPM算法对目标的形变有很强的鲁棒性,对夸张表情、多姿态、多角度等的人脸都具有非常好的检测效果。但是其性能表现一般、稳定性较差。
传统方法基于手工选取的人脸特征,虽然计算高效,但是在多尺度、多姿态、多角度、遮挡、模糊等情况下的检测精度差强人意。
利用深度学习技术检测人脸的方法大致可以分为两类:两阶段检测器(two-stage)和单阶段检测器(onestage)。two-stage方法首先获得一定数量的预选区域(Region Proposal,可能存在目标的区域),然后再对每个预选区域进行分类和回归。one-stage方法可以经过一次网络就得到目标的位置和分类信息。Two stage从R-CNN[5]开始;之后出现的金字塔池化层[6]提供了网络输入图片多尺度的办法;Faster R-CNN[7]在Fast R-CNN[8]的基础上提出了预选区域提取网络(Region Proposal Network,RPN)候选框生成算法,使检测速度有了很大提升;……
