CN110472494A - 脸部特征提取模型训练方法、脸部特征提取方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

脸部特征提取模型训练方法、脸部特征提取方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及生物识别领域，具体使用了脸部特征提取模型实现活体检测，并公开了一种脸部特征提取模型训练方法、脸部特征提取方法、装置、设备及存储介质，所述训练方法包括：将脸部训练数据分别输入多个原始学生网络进行模型训练，以得到各所述原始学生网络对应的候选学生网络；将脸部验证数据分别输入各所述候选学生网络，以输出各所述候选学生网络对应的验证脸部特征数据；将各所述验证脸部特征数据分别输入预设的老师网络，以输出各所述验证脸部特征数据对应的候选脸部特征数据；对多个所述候选脸部特征数据进行筛选，以得到目标样本特征，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型。

Description

脸部特征提取模型训练方法、脸部特征提取方法、装置、设备 及存储介质
技术领域
本申请涉及生物识别领域，尤其涉及一种脸部特征提取模型训练方法、脸部特征提取方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
近年来，以人脸为代表的生物特征检测识别广泛应用于身份辨认、智慧教育等诸多领域。人脸识别技术，是指通过特征提取模型提取人脸特征，通过该人脸特征进行身份辨认或目标检测。现有的特征提取模型在对人体脸部进行特征提取时，提取准确率不高，难以满足实际应用场景的使用需求。
发明内容
本申请提供了一种脸部特征提取模型训练方法、脸部特征提取方法、装置、设备及存储介质，提高了脸部特征提取模型的特征提取准确率，为人体面部动作识别提供了重要参考。
第一方面，本申请提供了一种脸部特征提取模型训练方法，所述方法包括：
将脸部训练数据分别输入多个原始学生网络进行模型训练，以得到各所述原始学生网络对应的候选学生网络；
将脸部验证数据分别输入各所述候选学生网络，以输出各所述候选学生网络对应的验证脸部特征数据；
将各所述验证脸部特征数据分别输入预设的老师网络，以输出各所述验证脸部特征数据对应的候选脸部特征数据；
基于预设特征筛选规则，对多个所述候选脸部特征数据进行筛选，以得到目标样本特征，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型。
第二方面，本申请还提供一种脸部特征提取方法，包括：
获取目标图像；
对所述目标图像进行图像处理，以得到目标处理图像；
将所述目标处理图像输入脸部特征提取模型，以输出目标脸部特征；其中，所述脸部特征提取模型采用上述脸部特征提取模型训练方法训练得到模型。
第三方面，本申请还提供了一种脸部特征提取模型训练装置，所述装置包括：
模型训练单元，用于将脸部训练数据分别输入多个原始学生网络进行模型训练，以得到各所述原始学生网络对应的候选学生网络；
数据输出单元，用于将脸部验证数据分别输入各所述候选学生网络，以输出各所述候选学生网络对应的验证脸部特征数据；
数据输入单元，用于将各所述验证脸部特征数据分别输入预设的老师网络，以输出各所述验证脸部特征数据对应的候选脸部特征数据；
模型确定单元，用于基于预设特征筛选规则，对多个所述候选脸部特征数据进行筛选，以得到目标样本特征，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型。
第四方面，本申请还提供了一种脸部特征提取装置，所述装置包括：
图像获取单元，用于获取目标图像；
图像处理单元，用于对所述目标图像进行图像处理，以得到目标处理图像；
图像输入单元，用于将所述目标处理图像输入脸部特征提取模型，以输出目标脸部特征；其中，所述脸部特征提取模型采用如上所述的脸部特征提取模型训练方法训练得到模型。
第五方面，本申请还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器，用于执行所述计算机程序并在执行所述计算机程序时实现如上述的脸部特征提取模型训练方法或脸部特征提取方法。
第六方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现如上述的脸部特征提取模型训练方法或脸部特征提取方法。
本申请公开了一种脸部特征提取模型训练方法、脸部特征提取方法、装置、设备及存储介质，通过将脸部训练数据分别输入多个原始学生网络进行模型训练，以得到各所述原始学生网络对应的候选学生网络；将脸部验证数据分别输入各所述候选学生网络，以输出各所述候选学生网络对应的验证脸部特征数据；将各所述验证脸部特征数据分别输入预设的老师网络，以输出各所述验证脸部特征数据对应的候选脸部特征数据；基于预设特征筛选规则，对多个所述候选脸部特征数据进行筛选，以得到目标样本特征，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型。进而提高了脸部特征提取模型的特征提取准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请的实施例提供的一种图像集的标记方法的示意流程图；
图2是图1中图像集的标记方法的子步骤示意流程图；
图3是图1中图像集的标记方法的子步骤示意流程图；
图4是图1中第一筛选图像集的获取步骤示意流程图；
图5是本申请的实施例提供的一种脸部特征提取模型训练方法的示意流程图；
图6是图5中脸部特征提取模型训练方法的子步骤示意流程图；
图7是图5中脸部特征提取模型训练方法的子步骤示意流程图；
图8是确定损失值的步骤示意流程图；
图9是本申请一实施例提供的一种脸部特征提取方法的步骤示意流程图；
图10是本申请一实施例提供的一种脸部特征提取方法的应用场景示意图；
图11是本申请的实施例提供的一种脸部特征提取模型训练装置的示意性框图；
图12是图11中脸部特征提取模型训练装置的子单元的示意性框图；
图13是本申请的实施例还提供一种脸部特征提取装置的示意性框图；
图14为本申请一实施例提供的一种计算机设备的结构示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
本申请的实施例提供了一种脸部特征提取模型训练方法、脸部特征提取方法、装置、计算机设备及存储介质。脸部特征提取模型可用于人体面部动作识别场景中对人体面部动作进行脸部特征提取。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种图像集的标记方法的步骤示意流程图。
在机器学习过程中，需要对人脸样本图像进行标注才能够进行模型的测试训练。通常会对人脸样本图像直接进行标注，得到相应的脸部训练数据。然而，由于人脸样本图像会存在目前模型可以轻松识别的情形，将此类图像进行标注后进行训练通常起不到所需要的效果，还浪费了大量的标注人员的人力，降低了机器学习的整体效率。
如图1所示，为了提高模型训练的效率、提升机器学习的整体效率，本申请提供一种图像集的标记方法，用于标记人脸图像，从而对脸部特征提取模型进行模型训练。其中，该方法具体包括：步骤S110至步骤S150。
S110、按照预设选取规则从多个原始人脸图像中选取未标注的图像，以得到人脸样本图像集。
具体的，原始人脸图像是指从互联网中获得的大量图像。这些图像没有经过处理的图像。机器学习可以对这些图像进行识别处理以得到识别结果，或者从中选取相应的图像进行测试训练处理，以得到更适合该机器学习的数据，使得机器学习按照预设目标进行，从而得到更好的机器学习模型。
因而，需要从大量的原始人脸图像中选取未标注的人脸样本图像，所有的人脸样本图像构成人脸样本图像集。其中，预设选取规则，可以选择特定图像产生源的图像作为人脸样本图像，例如，选择通过预设渠道例如选取Ya l e人脸数据库中的人脸图像作为人脸样本图像。当然，也可以按照图像的产出时间等进行选取，比如，选取法定假期之间的人脸图像作为人脸样本图像。将所有人脸样本图像的集合构造为人脸样本图像集。
S120、对所述人脸样本图像集进行不确定性分析，以得到分析结果。
其中，所述人脸样本图像集包括若干未标注的图像。所述对各所述人脸样本图像集进行不确定性分析，以得到分析结果，具体包括：
对各所述人脸样本图像集进行最小置信度分析、边缘采样分析以及信息熵分析中的至少一项分析，得到每个所述人脸样本图像集的不确定性数值。
具体的，不确定性可以通过最小置信度、边缘采样以及信息熵中的至少一种进行衡量。具体的，其分析结果可以通过数值的方式进行体现。比如，数值越高不确定性就越高。当然，分析结果也可以将不确定性划分为多个等级进行比较等形式进行展示不确定性。
如图2所示，在一实施例中，所述对各所述人脸样本图像集进行不确定性分析的具体过程，即步骤S120，具体包括子步骤S121、S122和S123。
S121、对所述人脸样本图像集中的图像进行最小置信度分析，以得到每个所述图像对应的第一不确定性数值。
具体的，图像的不确定性也称为图像的标记价值。最小置信度分析，即Leastconfidence，可以定义为：
其中，表示所述第一不确定性数值，表示类别，表示样本x的预测概率分布中的概率，Pθ表示模型预测概率分布，越大表示样本x不确定性越高，即越需要进行相应的标注处理。
S122、对所述人脸样本图像集中的图像进行边缘采样分析，以得到每个所述图像对应的第二不确定性数值。
具体的，边缘样本分析，即Margin sampling，其可以定义为：
其中，表示所述第二不确定性数值，表示样本x的预测概率分布中最大概率，表示样本x的预测概率分布中次大概率，其中，分别为模型θ预测的最大概率和次大概率对应的类别，Pθ表示模型预测概率分布，越大表示样本x不确定性越高，即越需要进行相应的标注处理。
S123、对所述人脸样本图像集中的图像进行信息熵分析，以得到每个所述图像对应的第三不确定性数值。
具体的，信息熵分析可以定义为：
其中，表示所述第三不确定性数值，Pθ(yi|x)表示样本x的预测概率，Pθ表示模型预测概率分布，越大表示样本x不确定性越高，即越需要进行相应的标注处理。
S130、根据所述分析结果，对所述人脸样本图像集进行筛选处理，以得到待标注图像集。
具体的，所述分析结果包括所述人脸样本图像集中各图像对应的不确定性数值。
在一实施例中，步骤S130具体包括：
根据第一不确定性数值、第二不确定性数值和第三不确定性数值，对所述人脸样本图像集进行筛选处理，以得到待标注图像集。
如图3所示，所述根据所述分析结果，对所述人脸样本图像集进行筛选处理，以得到待标注图像集，即步骤S130具体包括子步骤S131至S134。
S131、根据第一不确定性数值，对所述人脸样本图像集中的图像进行筛选处理，以得到第一筛选图像集。
具体的，基于最小置信度分析，可以得到与该分析方法对应的第一不确定性数值。根据该第一不确定性数值，对所述人脸样本图像集中的图像进行筛选处理，可以得到相应的第一筛选图像集。
S132、根据第二不确定性数值，对所述人脸样本图像集中的图像进行筛选处理，以得到第二筛选图像集。
具体的，基于边缘采样分析，可以得到与该分析方法对应的第二不确定性数值。根据该第二不确定性数值，对所述人脸样本图像集中的图像进行筛选处理，可以得到相应的第二筛选图像集。
S133、根据第三不确定性数值，对所述人脸样本图像集中的图像进行筛选处理，以得到第三筛选图像集。
具体的，基于信息熵分析，可以得到与该分析方法对应的第三不确定性数值。根据该第三不确定性数值，对所述人脸样本图像集中的图像进行筛选处理，可以得到相应的第三筛选图像集。
S134、根据所述第一筛选图像集、第二筛选图像集和第三筛选图像集构造所述待标注图像集。
具体的，将第一筛选图像集、第二筛选图像集和第三筛选图像集一起构成待标注图像集。进而增加待标注图像集中的图像数量，同时又增加了待标注图像集的图像多样性，最终丰富了待标注图像集中的图像，提高模型的训练效率，有效减少训练时间，使得模型更为鲁棒。
以不确定性数值为第一不确定性数值为例进行说明。在一实施例中，所述根据第一不确定性数值，对所述人脸样本图像集中的图像进行筛选处理，以得到第一筛选图像集，即步骤S131包括：
对所述人脸样本图像集中的图像，根据相对应的不确定性数值进行降序排序，将前预设数量个对应的所述图像设置为待标注图像。将所有所述待标注图像设置为待标注图像集。
具体的，通过将人脸样本图像集中的图像按照对应的不确定性数值大小进行降序排列，可以保持序列前的图像都是不确定性较高的图像，再进行选择就能够保持数据的不确定性程度，进而保证用于训练模型的图像训练效率较高。
其中，预设数量可以根据应用的环境进行相应的选择，也可以根据一定的比例设置预设数量。比如，可以选择人脸样本图像集中总图像量的85％作为待标注图像，此时预设数量就是总数量的85％。
在另一实施例中，如图4所示，所述根据第一不确定性数值，对所述人脸样本图像集进行筛选处理，以得到第一筛选图像集，即步骤S131具体包括子步骤S1311、S1312和S1313。
S1311、判断每一所述图像的对应不确定性数值是否大于预设不确定性阀值。
具体的，不确定性数值是根据实际工作环境进行设置的。
S1312、若所述不确定性数值大于所述不确定性阀值，将对应的所述人脸样本图像集设置为待标注图像。
如果人脸样本图像集中某一图像的不确定性数值大于不确定性阀值，表明该图像符合标注的规则，进而对其进行标注处理。
S1313、将所有所述待标注图像设置为待标注图像集。
可以理解的，不确定性数值为第二不确定性数值或第三不确定性数值时可以参照上述步骤，在此不再赘述。
S140、对所述待标注图像集中的图像进行标注处理，以得到已标注的人脸图像集。
标注处理是指将各所述待标注图像与各自对应的类别形成一一对应的关系，就可以得到对应的已标注图像，该已标注图像即为所述脸部验证数据。
在一实施例中，所述对所述待标注图像进行标注处理，即步骤S140，可以包括：接收标注任意输入的与所述待标注图像对应的标注信息；根据审核结果将标注信息与所述待标注图像形成对应关系，得到已标注的人脸图像集；所述审核结果为审核人员对标注信息进行审核处理得到的。
上述图像标注方法，通过对人脸样本图像集分别进行最小置信度分析、边缘采样分析和信息熵分析，得到各自对应的不确定性结果，再对三个不确定性分析结果进行融合，从而可以从不同角度分析出图像的不确定性，增加待标注图像的数量，同时又增加了待标注图像的多样性。对各待标注图像进行标注可以提高模型训练效率，以更少的数据达到更好的效果，提升机器学习的整体效率。
请参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种脸部特征提取模型训练方法的步骤示意流程图。
需要说明的是，该训练方法可以选取多个原始学生网络进行模型训练得到对应的候选学生网络。多个可以为两个、三个或者更多。原始学生网络可以为YOLO9000、AlexNet或VGGNet等网络。以下将以多个为两个，两个原始学生网络分别为YOLO9000网络和VGGNet网络为例进行介绍。
如图1所示，该脸部特征提取模型训练方法，具体包括：步骤S210至步骤S240。
S210、将脸部训练数据分别输入多个原始学生网络进行模型训练，以得到各所述原始学生网络对应的候选学生网络。
具体的，脸部训练数据用于对原始学生网络进行模型训练，其包括训练子数据和测试子数据。其中，测试子数据为采用上述图像标记方法标记得到的数据，用于对候选学生网络进行测试，以判断该候选学生网络是否达到学习的要求。其中，将脸部训练数据输入YOLO9000网络进行模型训练，得到第一候选学生网络。将该脸部训练数据输入VGGNet网络进行模型训练，得到第二候选学生网络。
S220、将脸部验证数据分别输入各所述候选学生网络，以输出各所述候选学生网络对应的验证脸部特征数据。
具体的，脸部验证数据也可以采用上述图像标记方法标记得到的数据。其中，将脸部验证数据输入第一候选学生网络，得到第一验证脸部特征数据。将该脸部验证数据输入第二候选学生网络，得到第二验证脸部特征数据。
S230、将各所述验证脸部特征数据分别输入预设的老师网络，以输出各所述验证脸部特征数据对应的候选脸部特征数据。
其中，老师网络可以为预先训练好的YOLO9000。具体的，将第一验证脸部特征数据输入该老师网络，输出第一候选脸部特征数据。将第二验证脸部特征数据输入该老师网络，输出第二候选脸部特征数据。
S240、基于预设特征筛选规则，对多个所述候选脸部特征数据进行筛选，以得到目标样本特征，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型。
具体的，预设特征筛选规则可以根据具体的应用场景进行设置。在一实施例中，如图6所示，所示基于预设特征筛选规则，对多个所述候选脸部特征数据进行筛选，以得到目标样本特征，包括子步骤S241和S242。
S241、根据各所述候选脸部特征数据和预设校验人脸图像的校验脸部特征数据，计算各所述候选脸部特征数据对应的准确率。
具体的，校验人脸图像可以根据具体的场景进行设置。其中，根据第一候选脸部特征数据，计算第一准确率。根据第二候选脸部特征数据，计算第二准确率。
更为具体的，将第一候选脸部特征数据和预设校验人脸图像的校验脸部特征数据，输入预先训练好的神经网络模型，以输出第一候选脸部特征数据对应的第一准确率。将第二候选脸部特征数据和预设校验人脸图像的校验脸部特征数据，输入该神经网络模型，以输出第二候选脸部特征数据对应的第二准确率。该神经网络模型具体可以为预先训练好的GoogLeNet模型，当然，也可以是其他网络模型。
S242、将最大的准确率对应的候选脸部特征数据确定为目标样本特征。
比如，若第一准确率小于第二准确率，将第二准确率对应的第二候选脸部特征数据确定为目标样本特征。将第二候选脸部特征数据对应的第二候选学生网络确定为脸部特征提取模型。
如图7所示，在一实施例中，所述将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型，包括子步骤S243、S244和S245。
S243、根据所述目标样本特征计算所述目标样本特征对应的候选学生网络的损失值。
其中，根据所述目标样本特征计算所述目标样本特征对应的候选学生网络的损失值的具体过程，如图8所示，即步骤S243包括S2431和S2432。
S2431、基于第一损失函数和第二损失函数，根据所述目标样本特征确定所述目标样本特征对应的候选学生网络的第一子损失值和第二子损失值。
具体的，基于第一损失函数，根据所述目标样本特征确定所述目标样本特征对应的候选学生网络的第一子损失值。基于第二损失函数，根据所述目标样本特征确定所述目标样本特征对应的候选学生网络的第二子损失值。
其中，所述第一损失函数为：
其中，Js为第一子损失值，uk为脸部训练数据中第k张图片的目标样本特征的特征向量，uj为脸部训练数据中第k张图片的标签向量，m为每个批次的脸部训练数据中图片数量。
所述第二损失函数为：
其中，Jc为第二子损失值，uk为脸部训练数据中第k张图片的目标样本特征的特征向量，ck为脸部训练数据中第k张图片的中心，m为每个批次的脸部训练数据中图片数量。
S2432、基于损失值融合公式，根据所述第一子损失值和所述第二子损失值，确定所述目标样本特征对应的候选学生网络的损失值。
具体的，所述损失值融合公式为：
J＝w1Js+w2Jc
其中，J为所述损失值，w1和w2为权重。
采用第一损失函数和第二损失函数结合作为脸部特征提取模型再训练的损失函数，使得训练后的脸部特征提取模型具有内聚性，当在缺乏海量高质量脸部训练数据集的情况下也能准确地提取特征数据，同时也避免了脸部特征提取模型再训练时收敛速度慢和过拟合的现象。
S244、若所述损失值小于预设损失阀值，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型。
具体的，若所述损失值小于预设损失阀值，表明目标样本特征对应的候选学生网络已收敛，将该候选学生网络确定为脸部特征提取模型。
S245、若所述损失值不小于预设损失阀值，根据所述损失值，调整所述候选学生网络的参数。
具体的，若所述损失值不小于预设损失阀值，表明目标样本特征对应的候选学生网络不收敛，需要对候选学生网络继续进行训练，根据该损失值调整该候选学生网络的参数，直至该损失值小于损失阀值，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型，即执行步骤S244。
上述脸部特征提取模型训练方法，通过将上述标记方法标记的脸部训练数据对多个原始学生网络进行模型训练，再通过老师网络和脸部验证数据对其进行筛选，从而得到特征提取准确率最优的候选学生网络作为脸部特征提取模型。该训练方法，丰富了部分脸部训练数据和脸部验证数据的多样性，提高模型训练的效率，并提高了模型提取脸部特征的准确率，为人体面部动作识别提供了重要参考。
请参阅图9，图9是本申请一实施例提供的一种脸部特征提取方法的步骤示意流程图。请参阅图10，图10是本申请一实施例提供的一种脸部特征提取方法的应用场景示意图。其中，该脸部特征提取方法可以应用于包括终端设备610、620，网络630和服务器640的系统中。
网络640用以在终端设备610、620和服务器640之间提供通信链路的介质。网络630可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
用户可以使用终端设备610、620通过网络630与服务器640交互，以接收或发送请求指令等。终端设备610、620上可以安装有各种通讯客户端应用，例如图片处理应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具等。
具体的，该脸部特征提取方法，具体包括：步骤S310至步骤S330。
S310、获取目标图像。
具体的，所述待识别图像为包括待识别人脸目标，其可以为可见光图像，比如RGB(Red Green Blue，红绿蓝)模式的图像。当然上述待识别图像也可以为近红外(NearInfrared，NIR)图像。
本实施例的执行主体可以安装有用于采集可见光图像的摄像头或用于采集近红外图像的摄像头。用户可以选择需开启的摄像头，进而利用所选择的摄像头进行拍摄(利用进行用户头部或者脸部的自拍)，得到待识别图像。
S320、对所述目标图像进行图像处理，以得到目标处理图像。
为了提高脸部特征提取模型的准确度，在获取目标图像后，还需对目标图像进行图像处理操作以改变所述目标图像的图像参数。
其中，图像处理操作包括：尺寸调整、裁剪处理、旋转处理和图像算法处理等等。图像算法处理包括：调整色温算法、调整曝光算法等。通过这些图像处理操作可以使得目标图像更贴近真实拍摄的图片。
相应地，图片参数包括尺寸信息、像素大小、对比度、清晰度和自然饱和度等。
S330、将所述目标处理图像输入脸部特征提取模型，以输出目标脸部特征。
其中，所述脸部特征提取模型为采用上述脸部特征提取模型训练方法训练得到模型。
上述脸部特征提取方法，通过获取目标图像；对所述目标图像进行图像处理；将所述目标处理图像输入脸部特征提取模型，提取脸部特征的准确率高，便于应用到实际的应用场景中。
请参阅图11，图11是本申请的实施例提供的一种脸部特征提取模型训练装置的示意性框图，该脸部特征提取模型训练装置用于执行前述任一项脸部特征提取模型训练方法。其中，该脸部特征提取模型训练装置可以配置于服务器或终端中。
其中，服务器可以为独立的服务器，也可以为服务器集群。该终端可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、个人数字助理和穿戴式设备等电子设备。
如图11所示，脸部特征提取模型训练装置400包括：模型训练单元410、数据输出单元420、数据输入单元430和模型确定单元440。
模型训练单元410，用于将脸部训练数据分别输入多个原始学生网络进行模型训练，以得到各所述原始学生网络对应的候选学生网络；
数据输出单元420，用于将脸部验证数据分别输入各所述候选学生网络，以输出各所述候选学生网络对应的验证脸部特征数据；
数据输入单元430，用于将各所述验证脸部特征数据分别输入预设的老师网络，以输出各所述验证脸部特征数据对应的候选脸部特征数据；
模型确定单元440，用于基于预设特征筛选规则，对多个所述候选脸部特征数据进行筛选，以得到目标样本特征，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型。
如图11所示，在一个实施例中，所述脸部特征提取模型训练装置400还包括结果获取单元450、图像筛选单元460和图像标注单元470。
结果获取单元450，用于对人脸样本图像集进行不确定性分析，以得到分析结果，所述人脸样本图像集包括若干未标注的图像；
图像筛选单元460，用于根据所述分析结果，对所述人脸样本图像集进行筛选处理，以得到待标注图像集；
图像标注单元470，用于对所述待标注图像集中的图像进行标注处理，以得到脸部验证数据。
如图12所示，在一实施例中，所述模型确定单元440包括准确率计算子单元441、特征确定子单元442。
准确率计算子单元441，用于根据各所述候选脸部特征数据和预设校验人脸图像的校验脸部特征数据，计算各所述候选脸部特征数据对应的准确率。
特征确定子单元442，用于将最大的准确率对应的候选脸部特征数据确定为目标样本特征。
如图12所示，在一实施例中，所述模型确定单元440还包括损失值确定子单元443和模型确定子单元444。
损失值确定子单元443，用于根据所述目标样本特征计算所述目标样本特征对应的候选学生网络的损失值；
模型确定子单元444，用于若所述损失值小于预设损失阀值，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型。
如图12所示，在一实施例中，所述损失值确定子单元443包括子损失值确定子单元4431和损失值融合子单元4432。
子损失值确定子单元4431，用于基于第一损失函数和第二损失函数，根据所述目标样本特征确定所述目标样本特征对应的候选学生网络的第一子损失值和第二子损失值。
损失值融合子单元4432，用于基于损失值融合公式，根据所述第一子损失值和所述第二子损失值，确定所述目标样本特征对应的候选学生网络的损失值。
所述第一损失函数为：
其中，Js为第一子损失值，uk为脸部训练数据中第k张图片的目标样本特征的特征向量，uj为脸部训练数据中第k张图片的标签向量，m为每个批次的脸部训练数据中图片数量；
所述第二损失函数为：
其中，Jc为第二子损失值，uk为脸部训练数据中第k张图片的目标样本特征的特征向量，ck为脸部训练数据中第k张图片的中心，m为每个批次的脸部训练数据中图片数量；
所述损失值融合公式为：
J＝w1Js+w2Jc
其中，J为所述损失值，w1和w2为权重。
请参阅图13，图13是本申请的实施例还提供一种脸部特征提取装置的示意性框图，该脸部特征提取装置用于执行前述的脸部特征提取方法。其中，该脸部特征提取装置可以配置于服务器或终端中。
如图13所示，该脸部特征提取装置500，包括：图像获取单元510、图像处理单元520和图像输入单元530。
图像获取单元510，用于获取目标图像。
图像处理单元520，用于对所述目标图像进行图像处理，以得到目标处理图像。
图像输入单元530，用于将所述目标处理图像输入脸部特征提取模型，以输出目标脸部特征。其中，所述脸部特征提取模型为采用上述脸部特征提取模型训练方法训练得到的模型。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的脸部特征提取模型训练装置和各单元的具体工作过程，可以参考前述脸部特征提取模型训练方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
上述装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图14所示的计算机设备上运行。
请参阅图14，图14是本申请实施例提供的一种计算机设备的示意性框图。该计算机设备可以是服务器或终端。
参阅图14，该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口，其中，存储器可以包括非易失性存储介质和内存储器。
非易失性存储介质可存储操作系统和计算机程序。该计算机程序包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器执行一种脸部特征提取模型训练方法。
处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备的运行。
内存储器为非易失性存储介质中的计算机程序的运行提供环境，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行一种脸部特征提取模型训练方法。
该网络接口用于进行网络通信，如发送分配的任务等。本领域技术人员可以理解，图14中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
应当理解的是，处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
其中，所述处理器用于运行存储在存储器中的计算机程序，以实现如下步骤：
将脸部训练数据分别输入多个原始学生网络进行模型训练，以得到各所述原始学生网络对应的候选学生网络；将脸部验证数据分别输入各所述候选学生网络，以输出各所述候选学生网络对应的验证脸部特征数据；将各所述验证脸部特征数据分别输入预设的老师网络，以输出各所述验证脸部特征数据对应的候选脸部特征数据；基于预设特征筛选规则，对多个所述候选脸部特征数据进行筛选，以得到目标样本特征，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型。
在一个实施例中，所述处理器在实现所述将脸部验证数据分别输入各所述候选学生网络，以输出各所述候选学生网络对应的验证脸部特征数据之前，还用于实现：
对人脸样本图像集进行不确定性分析，以得到分析结果，所述人脸样本图像集包括若干未标注的图像；根据所述分析结果，对所述人脸样本图像集进行筛选处理，以得到待标注图像集；对所述待标注图像集中的图像进行标注处理，以得到脸部验证数据。
在一个实施例中，所述处理器在实现所述基于预设特征筛选规则，对多个所述候选脸部特征数据进行筛选，以得到目标样本特征时，用于实现：
根据各所述候选脸部特征数据和预设校验人脸图像的校验脸部特征数据，计算各所述候选脸部特征数据对应的准确率；将最大的准确率对应的候选脸部特征数据确定为目标样本特征。
在一个实施例中，所述处理器在实现所述将所述目标样本特征对应的候选学生网络作为脸部特征提取模型时，用于实现：
根据所述目标样本特征计算所述目标样本特征对应的候选学生网络的损失值；若所述损失值小于预设损失阀值，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型。
在一个实施例中，所述处理器在实现所述根据所述目标样本特征计算所述目标样本特征对应的候选学生网络的损失值时，用于实现：
基于第一损失函数和第二损失函数，根据所述目标样本特征确定所述目标样本特征对应的候选学生网络的第一子损失值和第二子损失值；基于损失值融合公式，根据所述第一子损失值和所述第二子损失值，确定所述目标样本特征对应的候选学生网络的损失值；
所述第一损失函数为：
其中，Js为第一子损失值，uk为脸部训练数据中第k张图片的目标样本特征的特征向量，uj为脸部训练数据中第k张图片的标签向量，m为每个批次的脸部训练数据中图片数量；
所述第二损失函数为：
其中，Jc为第二子损失值，uk为脸部训练数据中第k张图片的目标样本特征的特征向量，ck为脸部训练数据中第k张图片的中心，m为每个批次的脸部训练数据中图片数量；
所述损失值融合公式为：
J＝w1Js+w2Jc
其中，J为所述损失值，w1和w2为权重。
其中，在另一实施例中，所述处理器用于运行存储在存储器中的计算机程序，以实现如下步骤：
获取目标图像；对所述目标图像进行图像处理，以得到目标处理图像；将所述目标处理图像输入脸部特征提取模型，以输出目标脸部特征。其中，所述脸部特征提取模型为采用上述脸部特征提取模型训练方法训练得到的模型。
本申请的实施例中还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序中包括程序指令，所述处理器执行所述程序指令，实现本申请实施例提供的脸部特征提取模型训练方法或脸部特征提取方法。
其中，所述计算机可读存储介质可以是前述实施例所述的计算机设备的内部存储单元，例如所述计算机设备的硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是所述计算机设备的外部存储设备，例如所述计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种脸部特征提取模型训练方法，其特征在于，包括：
将脸部训练数据分别输入多个原始学生网络进行模型训练，以得到各所述原始学生网络对应的候选学生网络；
将脸部验证数据分别输入各所述候选学生网络，以输出各所述候选学生网络对应的验证脸部特征数据；
将各所述验证脸部特征数据分别输入预设的老师网络，以输出各所述验证脸部特征数据对应的候选脸部特征数据；
基于预设特征筛选规则，对多个所述候选脸部特征数据进行筛选，以得到目标样本特征，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型。
2.根据权利要求1所述的脸部特征提取模型训练方法，其特征在于，所述将脸部验证数据分别输入各所述候选学生网络，以输出各所述候选学生网络对应的验证脸部特征数据之前，还包括:
对人脸样本图像集进行不确定性分析，以得到分析结果，所述人脸样本图像集包括若干未标注的图像；
根据所述分析结果，对所述人脸样本图像集进行筛选处理，以得到待标注图像集；
对所述待标注图像集中的图像进行标注处理，以得到脸部验证数据。
3.根据权利要求1所述的脸部特征提取模型训练方法，其特征在于，所述基于预设特征筛选规则，对多个所述候选脸部特征数据进行筛选，以得到目标样本特征，包括：
根据各所述候选脸部特征数据和预设校验人脸图像的校验脸部特征数据，计算各所述候选脸部特征数据对应的准确率；
将最大的准确率对应的候选脸部特征数据确定为目标样本特征。
4.根据权利要求1所述的脸部特征提取模型训练方法，其特征在于，所述将所述目标样本特征对应的候选学生网络作为脸部特征提取模型，包括：
根据所述目标样本特征计算所述目标样本特征对应的候选学生网络的损失值；
若所述损失值小于预设损失阀值，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型。
5.根据权利要求4所述的脸部特征提取模型训练方法，其特征在于，所述根据所述目标样本特征计算所述目标样本特征对应的候选学生网络的损失值，包括：
基于第一损失函数和第二损失函数，根据所述目标样本特征确定所述目标样本特征对应的候选学生网络的第一子损失值和第二子损失值；
基于损失值融合公式，根据所述第一子损失值和所述第二子损失值，确定所述目标样本特征对应的候选学生网络的损失值；
所述第一损失函数为：
其中，Js为第一子损失值，uk为脸部训练数据中第k张图片的目标样本特征的特征向量，uj为脸部训练数据中第k张图片的标签向量，m为每个批次的脸部训练数据中图片数量；
所述第二损失函数为：
其中，Jc为第二子损失值，uk为脸部训练数据中第k张图片的目标样本特征的特征向量，ck为脸部训练数据中第k张图片的中心，m为每个批次的脸部训练数据中图片数量；
所述损失值融合公式为：
J＝w1Js+w2Jc
其中，J为所述损失值，w1和w2为权重。
6.一种脸部特征提取方法，其特征在于，包括：
获取目标图像；
对所述目标图像进行图像处理，以得到目标处理图像；
将所述目标处理图像输入脸部特征提取模型，以输出目标脸部特征；其中，所述脸部特征提取模型采用如权利要求1至5任一项所述的脸部特征提取模型训练方法训练得到模型。
7.一种脸部特征提取模型训练装置，其特征在于，包括：
模型训练单元，用于将脸部训练数据分别输入多个原始学生网络进行模型训练，以得到各所述原始学生网络对应的候选学生网络；
数据输出单元，用于将脸部验证数据分别输入各所述候选学生网络，以输出各所述候选学生网络对应的验证脸部特征数据；
数据输入单元，用于将各所述验证脸部特征数据分别输入预设的老师网络，以输出各所述验证脸部特征数据对应的候选脸部特征数据；
模型确定单元，用于基于预设特征筛选规则，对多个所述候选脸部特征数据进行筛选，以得到目标样本特征，将所述目标样本特征对应的候选学生网络确定为脸部特征提取模型。
8.一种脸部特征提取装置，其特征在于，包括：
图像获取单元，用于获取目标图像；
图像处理单元，用于对所述目标图像进行图像处理，以得到目标处理图像；
图像输入单元，用于将所述目标处理图像输入脸部特征提取模型，以输出目标脸部特征；其中，所述脸部特征提取模型采用如权利要求1至5任一项所述的脸部特征提取模型训练方法训练得到模型。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器，用于执行所述计算机程序并在执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述的脸部特征提取模型训练方法，或如权利要求6所述的脸部特征提取方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现如权利要求1至5中任一项所述的脸部特征提取模型训练方法，或如权利要求6所述的脸部特征提取方法。
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