面向人脸年龄估计的深度融合神经网络

目的为了提高人脸图像年龄估计的精度,提出一种端对端可训练的深度神经网络模型来进行人脸年龄估计。方法该网络模型由多个卷积神经网络(CNN)和一个深度置信网络(DBN)堆叠而成,称为深度融合网络(DFN)。首先使用多个并联的CNN提取人脸图像多个区域的外观特征,将得到的特征进行串接输入一个DBN网络进行非线性融合。为了实现DFN的端到端的整体训练,提出一种逐网络迭代训练(INWT)的机制。为了降低过拟合效应,那些对应人脸局部图像的CNN经过多次迭代迁移学习实现面向人脸年龄估计任务的训练。完成对DFN中所有CNN和DBN的预训练后,再进行全网络端到端的整体精调。结果在两个人脸年龄图像库MORPHⅡ和FG-NET上对本文方法进行测试,实验结果显示基于DFN的人脸年龄估计方法能在两个人脸图像库中分别取得平均绝对误差(MAE)等于3.42和4.14的估计精度,与目前主流的年龄估计算法,如基于浅层学习的CA-SVR方法(两个数据库上取得的MAE分别等于5.88和4.75),基于深度学习的DeepRank+方法(MORPHⅡ数据库上取得的MAE为3.49)和Deep-CS-LBMFL方法(FG-NET数据库上取得的MAE为4.22)等相比,估计精确度明显提高。结论本文提出基于深度融合网络的人脸年龄估计方法与当前大部分基于深度神经网络的主流算法相比具有明显的优势。