[发明专利]一种交互式人脸识别系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种交互式人脸识别系统和方法。

背景技术

现有技术的人脸识别方法通常采用遗传算法，遗传算法（GA）是一个全局优化的搜索算法，在进化计算过程中一般无需借助外部信息，而直接凭借适应度值的计算来对个体的优劣进行评估，并以此作为遗传操作的依据。然而在一些领域适应度函数的表达式很难明确的给出，如图像合成、人脸识别等，图像的优劣一般交由用户评估，而难以通过计算得到。针对遗传算法的自动化程度高，而用户介入程度低的问题，人们提出了用交互式遗传算法来提高遗传算法的应用范围。交互式遗传算法（IGA）就是通过交互式手段以用户对个体评估来替代传统GA对适应度函数值进行自动计算的过程。在IGA中，首先将个体以某种可视化形式呈现给用户，用户对这些个体评估，并以此作为遗传操作的依据。由此可知，IGA与传统的GA技术相比特别适合于解决那些适应度函数难以表达，但用户对个体评估较容易的问题，此外它还有一个明显的特点，即通过交互体现了用户的个性或用户的兴趣。近几年来IGA已应用于许多领域，如图象合成、人脸识别、自然进化模拟等等。

IGA也有不足之处，即用户在交互式过程中，对每代的所有个体都要进行评估，当个体的数量较大，进化时间较长时，用户容易疲劳，特别是当某一代中存在差别不大的类似个体时，要对它们进行相对优劣的评估，心理压力更大，因而更容易产生疲劳。针对这一问题，Hideyuki Takagi曾提出用离散适应度值（即只有若干个不同级别的适应度值），来代替连续适应度值（即有几十甚至几百个不同级别的适应度值），以减轻用户的心理压力。但该方法的结果是使遗传操作的收敛性变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交互式人脸识别系统和方法，以解决采用现有的人脸识别方法用户产生疲劳的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种交互式人脸识别系统，包括：

预处理模块，用于根据用户提出的要求从一人脸库中搜寻符合要求的人脸图形，或从人脸库中随机生成人脸图形；

交互式遗传算法模块，用于评估并记录符合要求的人脸图形，对所述人脸图形进行遗传算法操作，判断用户对所述人脸图形是否满意，若满意则输出，若不满意，则重新评估并记录搜寻到的符合要求的人脸图形。

自主式遗传算法模块，用于获取所述随机生成的人脸图形的新的适应度值，对所述人脸图形进行遗传算法操作，判断用户对所述人脸图形是否满意，若满意，则输出，若不满意，则获取所述随机生成的人脸图形的新的适应度值。

进一步的，在所述的交互式人脸识别系统中，用户满意是指在所生成的人脸图形中，超过半数以上的人脸图形是用户所期望的。

进一步的，在所述的交互式人脸识别系统中，所述交互式遗传算法模块包括：

评估模块，用于评估并记录符合要求的人脸图形；

选择模块，用于根据符合要求的人脸图形的适应度值采用比例选择方式选择人脸图形；

交叉模块，用于根据交叉概率对所述人脸图形进行交叉操作；

变异模块，用于根据变异概率对所述人脸图形进行变异操作；

判断模块，用于判断用户对所述人脸图形是否满意，若满意则输出，若不满意，则重新评估并记录符合要求的人脸图形。

进一步的，在所述的交互式人脸识别系统中，交叉模块中的交叉概率和变异模块中的变异概率的取值范围分别为[0.00,1.00]

进一步的，在所述的交互式人脸识别系统中，自主式遗传算法模块中的新的适应度值是指交互式遗传算法模块中符合要求的人脸图形的适应度值的加权平均。

同时，本发明还提供一种交互式人脸识别方法，包括：

根据用户提出的要求从一人脸库中搜寻人脸图形，或从人脸库中随机生成人脸图形；

当根据用户提出的要求从一人脸库中搜寻人脸图形时，评估并记录符合要求的人脸图形，对所述人脸图形进行遗传算法操作，判断用户对所述人脸图形是否满意，若满意则输出，若不满意，则重新评估并记录搜寻到的符合要求的人脸图形；

当从人脸库中随机生成人脸图形时，获取所述随机生成的人脸图形的新的适应度值，对所述人脸图形进行遗传算法操作，判断用户对所述人脸图形是否满意，若满意，则输出，若不满意，则获取所述随机生成的人脸图形的新的适应度值。

进一步的，在所述的交互式人脸识别方法中，用户满意是指在所生成的人脸图形中，超过半数以上的人脸图形是用户所期望的。