基于轻量级卷积神经网络人脸识别算法的研究与应用*
2022-01-21胡佳玲施一萍谢思雅
胡佳玲, 施一萍, 谢思雅, 陈 藩, 刘 瑾
(上海工程技术大学 电子电气工程学院,上海 201620)
0 引 言
近年来,人脸识别[1]一直是很多学者们研究的热点问题。人脸识别算法目前主要分为两种:一种是机器学习算法,本质主要是通过设定人脸特征再结合Adaboost等分类算法加以实现;第二种是近年来比较流行的结合深度学习[2]的人脸识别算法。基于深度学习的人脸识别算法一般采用卷积神经网络(convolution neural network,CNN)来实现。发展至今,基于CNN[3]的人脸识别算法在准确率上已经趋于100 %,并且有越来越多效果很好的网络相续出现。2014年,香港中文大学的团队利用深度学习人脸识别算法取得了准确率为97.45 %的好成绩;准确率的提升往往伴随着CNN深度和复杂度的增加,在提高精度的同时,意味着网络深度、参数和计算量的大幅增加,训练时间也相对延长。例如Google Inception Net有22层,且ResNet达到了152层。其次,随着小型设备的应用不断广泛,越来越多的研究不仅仅局限于靠强大的服务器去训练网络。
针对上述问题,本文选用了一种轻量级MobileNet[4]模型,将改进的MoblieNet网络和区域生成网络(region proposal network,RPN)[5]融合构成一个用于人脸识别的专用网络,并对其进行了改进,有效地提高了网络的运行速度,降低了网络的参数量。最后用Jetson Nano嵌入式开发板作为训练的载体,测试网络的具体性能,并应用到实际场景中。
1 人脸识别系统
如图1所示,为本文设计构建的人脸识别模型,系统的硬件采用嵌入式开发板Jetson Nano,将搭建好的改进型轻量级人脸识别网络在开发板上训练好,并投入使用。……
