FS2K人脸素描属性识别
人脸素描属性识别
代码:https://github.com/linkcao/FS2K_extract
问题分析
- 需要根据FS2K数据集进行训练和测试,实现输入一张图片,输出该图片的属性特征信息,提取属性特征包括
hair(有无头发)、hair_color(头发颜色)、gender(图像人物性别)、earring(是否有耳环)、smile(是否微笑)、frontal_face(是否歪脖)、style(图片风格),详细信息均可通过FS2K的anno_train.json和anno_test.json获取,本质是一个多标签分类问题。
处理方案
- 首先对于FS2K数据集用官方的数据划分程序进行划分,之后对划分后的数据进行预处理,统一图片后缀为jpg,之后自定义数据加载类,在数据加载过程中进行标签编码,对图片大小进行统一,并转成tensor,在处理过程中发现存在4个通道的图片,采取取前3个通道的方案,之后再对图像进行标准化,可以加快模型的收敛,处理完成的数据作为模型的输入,在深度学习模型方面,首先需要进行模型选择,使用了三个模型,分别为VGG16,ResNet121以及DenseNet121,在通过pytorch预训练模型进行加载,并修改模型输出层,输出数量为图片属性特征数,之后在设定模型训练的参数,包括Batch,学习率,epoch等,在每一轮训练完成后,都需要对预测出的特征进行处理,在二分类标签设定概率阈值,多分类标签特征列则进行最大概率类别组合,取预测概率最大的类别作为当前属性的预测结果,每一轮训练都在测试集上进行性能评估,并根据F1指标择优保存模型。训练完成后,在测试集上预测属性提取结果,对每一个属性进行性能评估,最后取平均,得到平均的性能指标。
整体的处理流程如下图所示:

数据预处理
- 数据划分,根据FS2K官方给出的数据划分得到训练集和测试集
- 统一图片后缀为jpg,通道数为3
- 所给数据集分为三个文件夹,每个文件夹图片的像素各不相同,分别为250*250、475 *340、223 *318,这里统一变换成256 * 256,便于后序处理
- 将图片数据转成tensor
- 逐channel的对图像进行标准化,可以加快模型的收敛
标签编码
- 由于目标属性集中存在
hair_color、style两个多分类标签,因此对这两个标签做编码处理 - 采用One_Hot编码对多类别标签进行处理
hair_color中0 对应 [1,0,0,0,0], 1对应[0,1,0,0,0], 2对应[0,0,1,0,0],以此类推,共5类style中 0 对应 [1,0,0],1对应[0,1,0], 2对应[0,0,1],以此类推,共3类
- 在和其他的5个二分类标签拼接组成标签向量,共13维
实验模型
VGG16
模型结构参数

由于VGG16最后一层全连接输出1000维特征,因此在本题中需要在加一层全连接输入1000维特征,输出13维特征,最后再加上一层sigmoid激活函数,在得到每一类预测的概率后,针对编码过的hair_color、style的8列,对各自的编码后的对应列计算概率最大的列下标,作为该属性的预测值。
训练参数
| batch | 64 |
|---|---|
| epoch | 20 |
| optimizer (优化器) | SGD(随机梯度下降) |
| criterion (损失函数) | BCELoss(二分类交叉熵损失) |
| 学习率 | 0.01 |
photo数据集上模型训练Loss

结果 「方法一」
| f1 | precision | recall | accuracy | |
|---|---|---|---|---|
| hair | 0.926064 | 0.903045 | 0.950287 | 0.950287 |
| gender | 0.598046 | 0.611282 | 0.59369 | 0.59369 |
| earring | 0.74061 | 0.674408 | 0.821224 | 0.821224 |
| smile | 0.513038 | 0.580621 | 0.639579 | 0.639579 |
| frontal_face | 0.758024 | 0.694976 | 0.833652 | 0.833652 |
| hair_color | 0.351596 | 0.387132 | 0.389101 | 0.389101 |
| style | 0.460469 | 0.526145 | 0.443595 | 0.443595 |
| average | 0.668481 | 0.672201 | 0.708891 | 0.708891 |
ResNet18
模型结构参数

模型修改 ,模型最后加一层全连接输入1000维特征,输出13维特征,最后再加上一层sigmoid激活函数
训练参数
| batch | 64 |
|---|---|
| epoch | 20 |
| optimizer (优化器) | SGD(随机梯度下降) |
| criterion (损失函数) | BCELoss(二分类交叉熵损失) |
| 学习率 | 0.01 |
photo数据集上模型训练Loss

photo数据集结果 「方法二」
| f1 | precision | recall | accuracy | |
|---|---|---|---|---|
| hair | 0.926064 | 0.903045 | 0.950287 | 0.950287 |
| gender | 0.657874 | 0.657195 | 0.6587 | 0.6587 |
| earring | 0.744185 | 0.764809 | 0.821224 | 0.821224 |
| smile | 0.634135 | 0.63298 | 0.652008 | 0.652008 |
| frontal_face | 0.758024 | 0.694976 | 0.833652 | 0.833652 |
| hair_color | 0.498804 | 0.515916 | 0.546845 | 0.546845 |
| style | 0.508202 | 0.57917 | 0.482792 | 0.482792 |
| average | 0.715911 | 0.718511 | 0.743188 | 0.743188 |
Sketch数据集上模型训练Loss

sketch数据集结果 「方法三」
| f1 | precision | recall | accuracy | |
|---|---|---|---|---|
| hair | 0.926064 | 0.903045 | 0.950287 | 0.950287 |
| gender | 0.811982 | 0.813721 | 0.814532 | 0.814532 |
| earring | 0.743495 | 0.720011 | 0.813576 | 0.813576 |
| smile | 0.573169 | 0.573085 | 0.614723 | 0.614723 |
| frontal_face | 0.758024 | 0.694976 | 0.833652 | 0.833652 |
| hair_color | 0.358576 | 0.339481 | 0.419694 | 0.419694 |
| style | 0.842575 | 0.942995 | 0.803059 | 0.803059 |
| average | 0.751736 | 0.748414 | 0.78119 | 0.78119 |
DenseNet121
模型结构参数

训练参数
| batch | 64 |
|---|---|
| epoch | 20 |
| optimizer (优化器) | SGD(随机梯度下降) |
| criterion (损失函数) | BCELoss(二分类交叉熵损失) |
| 学习率 | 0.01 |
photo数据集上模型训练Loss

photo数据集结果 「方法四」
| f1 | precision | recall | accuracy | |
|---|---|---|---|---|
| hair | 0.926064 | 0.903045 | 0.950287 | 0.950287 |
| gender | 0.935669 | 0.936043 | 0.935946 | 0.935946 |
| earring | 0.837358 | 0.837194 | 0.853728 | 0.853728 |
| smile | 0.784984 | 0.787445 | 0.790631 | 0.790631 |
| frontal_face | 0.780436 | 0.832682 | 0.8413 | 0.8413 |
| hair_color | 0.685242 | 0.665904 | 0.718929 | 0.718929 |
| style | 0.515421 | 0.567896 | 0.497132 | 0.497132 |
| avg | 0.808147 | 0.816276 | 0.823494 | 0.823494 |
Sketch数据集上模型训练Loss

sketch数据集结果 「方法五」
| f1 | precision | recall | accuracy | |
|---|---|---|---|---|
| hair | 0.926064 | 0.903045 | 0.950287 | 0.950287 |
| gender | 0.883773 | 0.886639 | 0.885277 | 0.885277 |
| earring | 0.743196 | 0.734733 | 0.819312 | 0.819312 |
| smile | 0.610952 | 0.661847 | 0.671128 | 0.671128 |
| frontal_face | 0.758024 | 0.694976 | 0.833652 | 0.833652 |
| hair_color | 0.372596 | 0.360252 | 0.423518 | 0.423518 |
| style | 0.944535 | 0.96071 | 0.938815 | 0.938815 |
| avg | 0.779892 | 0.775275 | 0.815249 | 0.815249 |
FS2K人脸素描属性识别的更多相关文章
- 体验京东云 Serverless+AI 人脸属性识别
云原生计算基金会CNCF(Cloud Native Computing Foundation, CNCF)Serverless Whitepaper v1.0对无服务器计算作了如下定义: Server ...
- 人工智能之基于face_recognition的人脸检测与识别
不久乘高铁出行,看见高铁火车站已经实现了"刷脸进站",而且效率很高,很感兴趣,今天抽时间研究一下,其实没那么复杂. 我基本上是基于https://github.com/ageitg ...
- vs2017 dlib19.3 opencv3.41 C++ 环境配置 人脸特征点识别
身为一个.net程序员经过两天的采坑终于把人脸特征检测的项目跑通了,然后本文将以dlib项目中人脸特征检测工程为例,讲解dlib与opencv 在vs2017 C++ 项目中的编译与运行路径配置. 1 ...
- 基于OpenCv的人脸检测、识别系统学习制作笔记之三
1.在windows下编写人脸检测.识别系统.目前已完成:可利用摄像头提取图像,并将人脸检测出来,未进行识别. 2.在linux下进行编译在windows环境下已经能运行的代码. 为此进行了linux ...
- OpenCV 学习笔记 05 人脸检测和识别
本节将介绍 Haar 级联分类器,通过对比分析相邻图像区域来判断给定图像或子图像与已知对象是否匹配. 本章将考虑如何将多个 Haar 级联分类器构成一个层次结构,即一个分类器能识别整体区域(如人脸) ...
- 人脸检测及识别python实现系列(2)——识别出人脸
人脸检测及识别python实现系列(2)——识别出人脸 http://www.cnblogs.com/neo-T/p/6430583.html
- 人脸检测及识别python实现系列(6)——终篇:从实时视频流识别出“我”
人脸检测及识别python实现系列(6)——终篇:从实时视频流识别出“我” 终于到了最后一步,激动时刻就要来临了,先平复一下心情,把剩下的代码加上,首先是为Model类增加一个预测函数: #识别人脸 ...
- 人脸检测及识别python实现系列(5)——利用keras库训练人脸识别模型
人脸检测及识别python实现系列(5)——利用keras库训练人脸识别模型 经过前面稍显罗嗦的准备工作,现在,我们终于可以尝试训练我们自己的卷积神经网络模型了.CNN擅长图像处理,keras库的te ...
- 人脸检测及识别python实现系列(4)——卷积神经网络(CNN)入门
人脸检测及识别python实现系列(4)——卷积神经网络(CNN)入门 上篇博文我们准备好了2000张训练数据,接下来的几节我们将详细讲述如何利用这些数据训练我们的识别模型.前面说过,原博文给出的训练 ...
随机推荐
- Java学习day7
Java继承不同与c++,格式为: public class 子类名 extends 父类名{ 语句体; } 继承提高了代码的复用性与维护性 在子类方法中访问一个变量时,首先在子类局部范围查找,其次到 ...
- Linux中权限对于文件和目录的区别
Linux系统中的权限对于文件和目录来说,是有一定区别的 下面先列举下普通文件对应的权限 1)可读r:表示具有读取.浏览文件内容的权限,例如,可以对文件执行 cat.more.less.head.ta ...
- AcWing周赛44
周赛44 4317. 不同正整数的个数 link:https://www.acwing.com/problem/content/4320/ 我直接set #include <iostream&g ...
- 日常使用mobx的小技巧
日常使用mobx的小技巧 由于自己开发的项目都是中小型项目,所以在技术选型上使用了mobx.但是使用过程中发现关于mobx的技术文章并不多.于是萌发出写这篇文章的想法.请轻喷. 更新控制store渲染 ...
- AngularJS ui-router 用resolve、service预先加载数据写法,属于优化性能方面吧
AngularJS的service怎么声明此处就不再赘述,下面的例子是ui-router中使用service的实现代码 $stateProvider.state('myState', { url: & ...
- 【面试普通人VS高手系列】什么叫做阻塞队列的有界和无界
昨天一个3年Java经验的小伙伴私信我,他说现在面试怎么这么难啊! 我只是面试一个业务开发,他们竟然问我: 什么叫阻塞队列的有界和无界.现在面试也太卷了吧! 如果你也遇到过类似问题,那我们来看看普通人 ...
- JS加载不出来 必须alert才可以 alert另一种功能
BEGIN; 今天在引入百度编辑器时,发现百度编辑器加载不出来. 代码是这样的: var editor = new baidu.editor.ui.Editor({ textarea: 'con ...
- 基于全志A40i开发板——Linux-RT内核应用开发教程(1)
目录 1 Linux-RT内核简介 3 2 Linux系统实时性测试 3 3 rt_gpio_ctrl案例 10 4 rt_input案例 15 本文为Linux-RT内核应用开发教程的第一章节--L ...
- 在MAUI中使用Masa Blazor
Masa Blazor是什么 在此之前我们已经介绍过什么是Masa Blazor,以及如何使用Masa Balzor,如果还有不了解Masa Blazor的同学可以看我上篇文章[初识Masa Blaz ...
- Linux 或 Windows 上实现端口映射
点击上方"开源Linux",选择"设为星标" 回复"学习"获取独家整理的学习资料! 通常服务器会有许多块网卡,因此也可能会连接到不同的网络, ...