基于條件回歸森林的人臉特征點定位方法及應(yīng)用研究.pdf

1、精確的人臉特征點定位是人臉數(shù)據(jù)分析和人臉識別等過程的重要環(huán)節(jié)之一。人臉特征點定位是在表情，姿態(tài)，光照條件變化時估計人臉特征點的空間位置。從復(fù)雜的環(huán)境中精確的定位人臉特征點位置是一項非常困難的任務(wù)。所以，精確的人臉特征點定位是一項具有挑戰(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)問題并進(jìn)行深入分析。提出基于條件隨機回歸森林的人臉特征點定位方法。在文中首先介紹了人臉跟蹤算法，主要用于實時跟蹤每一幀中人臉的位置，再對檢測到的人臉

2、進(jìn)行特征點定位。本文所提出的這個方法，由于隨機回歸森林學(xué)習(xí)的是整個訓(xùn)練集中的圖像塊和面部特征點的空間關(guān)系，因此，所有樹的平均分布空間所對應(yīng)的特征在隨機森林中更加傾向于平均人臉特征。在實際問題中，由于個體差異，圖像上的人臉也相應(yīng)存在很多微妙的變化，而這樣的問題往往會導(dǎo)致面部特征點檢測的錯誤率上升。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，并考慮到對遮擋的魯棒性以及特征到平均臉的距離等各個方面的影響，本文引入一個目標(biāo)函數(shù)對這些因素加以

3、權(quán)衡。最終得到魯棒的特征點檢測結(jié)果。
　　本文的另一個工作是:提出一種條件隨機回歸森林方法。一般說來，隨機回歸森林的訓(xùn)練目的是計算出整個訓(xùn)練集合中給定人臉圖像在其參數(shù)空間中的概率。為了避免過渡擬合，森林中的每棵樹的訓(xùn)練都是使用訓(xùn)練集的一個隨機子集。條件隨機回歸森林的目標(biāo)是在參數(shù)空間上學(xué)習(xí)多個條件概率來代替常規(guī)隨機森林的單個概率。這樣做的好處是因為訓(xùn)練每棵樹無需針對所有的外觀和形狀的變化計算概率，使得單棵樹的訓(xùn)練樣本能有效的減少，同