[发明专利]基于图模型表示的人脸画像-照片识别方法

说明书

本发明公开了一种基于图模型表示的人脸画像‑照片识别方法，主要解决现有方法在进行人脸画像‑照片识别时忽略人脸图像空间结构信息的问题。其实现步骤是：(1)划分训练画像样本集、训练照片样本集和测试样本集；(2)根据划分结果组成测试画像图模型表示集和测试照片图模型表示集；(3)根据测试画像图模型表示集和测试照片图模型表示集计算相似度集；(4)根据相似度集计算人脸画像‑照片识别率。本发明与现有方法相比，在计算图模型表示过程中使用人脸图像的空间结构信息，提高了人脸画像‑照片识别率，可用于刑侦破案中犯罪嫌疑人的身份识别。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，特别涉及一种人脸画像-照片识别方法，可用于刑侦破案中犯罪嫌疑人的身份识别。

背景技术

在刑侦破案过程中，犯罪嫌疑人的照片一般是很难获取的，此时根据目击证人或受害人的描述绘制出的犯罪嫌疑人的画像是确定犯罪嫌疑人身份的重要线索。由于人脸画像和照片在产生机制上的不同，画像和照片的纹理之间存在很大差异，将传统的人脸照片-照片识别方法直接应用到人脸画像-照片识别当中取得的识别率很低，为警方破案带来困难。人脸画像-照片识别技术是通过信号处理技术缩小画像和照片两种图像之间的差异，提高人脸画像-照片识别的识别率，因此在图像处理领域受到广泛关注。

目前，大量关于人脸画像-照片识别方法被提出，主要分为三类：基于合成的方法、基于子空间投影的方法和基于特征的方法。

一、基于合成的方法，是通过将画像合成为伪照片，然后利用传统的人脸照片-照片识别方法在伪照片和照片之间进行识别。N.Wang等人在文献“N.Wang,D.Tao,X.Gao,X.Li,and J.Li.Transductive face sketch-photo synthesis.IEEE Transactions onNeural Networks and Learning System,24(9):1364-1376,2013”中提出了一种基于直推式的人脸画像-照片合成方法，利用直推式学习的思想实现人脸画像-照片的合成，然后在合成的伪照片和照片之间上进行人脸照片-照片识别。该方法存在的不足之处是，识别效果主要取决于合成的伪照片的质量，由于在合成过程中会存在图像的变形和失真，导致识别率低。

二、基于子空间投影的方法，是通过将画像和照片同时投影到一个子空间上，然后在这个子空间上对画像和照片进行比对，实现人脸画像-照片识别。A.Sharma等人在文献“A.Sharma and D.Jacobs.Bypass synthesis:PLS for face recognition with pose,low-resolution and sketch.In Proc.IEEE Int.Conference on Computer Vision andPattern Recognition,pp.593-600,2011”中提出了一种基于偏最小二乘的人脸画像-照片识别方法，通过利用偏最小二乘法将画像和照片投影到同一个线性子空间，然后在这个线性子空间上进行人脸画像-照片识别。该方法存在的不足之处是，投影过程中通常会存在信息的丢失，降低识别效果。

三、基于特征的方法，首先利用特征分别对人脸画像和照片进行编码，然后通过计算编码后的特征的距离关系来实现人脸画像-照片识别。A.Alex等人在文献“A.Alex,V.Asari,and A.Mathew.Local difference of Gaussian binary pattern:robustfeatures for face sketch recognition.In Proc.IEEE Int.Conference on Systems,Man,and Cybernetics,pp.1211-1216,2013”中提出了一种基于高斯差分二值化特征的人脸画像-照片识别方法，利用高斯差分二值化特征分别对人脸画像和照片进行编码，然后利用编码结果进行人脸画像-照片识别。该方法存在的不足之处是，在利用特征进行编码时没有利用人脸图像的空间结构信息，导致识别结果较差。

发明内容