[发明专利]基于线性组合特征的夫妇与孩子间三人亲属关系判别方法

摘要

本发明提供一种基于线性组合特征的夫妇与孩子之间三人亲属关系判别方法，能够充分提取多尺度的人脸遗传特征，通过寻找夫妇特征向量的线性组合与孩子特征向量之间最小距离的方式，能够近似地重复人脸特征的遗传过程，原理简单，相似度值计算不需要训练过程，且效果好。

主权项

1.一种夫妇与孩子之间三人亲属关系判别方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、对父亲、母亲和孩子三人的人脸图像分别提取遗传特征：对所述三人的人脸图像进行人脸关键点检测，将图像放大或缩小到若干个不同的尺度上，在每个尺度的每个关键点周围采样指定形式的相同大小的图像块，在每个图像块中提取指定形式的图像特征作为该尺度下该图像块的遗传特征；步骤二、计算父亲、母亲和孩子之间的遗传特征不相似度：选取三人对应图像块的特征，将父亲和母亲的特征向量以线性组合的方式相加，其中父亲和母亲两人权重的和为1，以此方式模拟基因遗传的随机选择过程；然后减去孩子的特征向量，得到一个新向量，不断调节权重，使得新向量的长度最小，将该向量长度作为该尺度下该图像块的遗传不相似度值；对三人在所有尺度下所有对应图像块的不相似度值求和，得到该对夫妇和该孩子之间的遗传不相似度值；具体步骤如下：(1)记父亲、母亲和孩子在相同尺度下相同位置图像块的特征向量分别为f、m和c，该特征的遗传学遗传过程近似如下：c＝w·f+(1‑w)·m+e其中：w∈[0，1]，w为控制父亲和母亲线性组合的标量值，e为误差向量；(2)通过如下公式计算三个图像块之间的遗传不相似度d：其中：||·||k为求取向量的k范数；不断调节w，使得d的值最小，以此时的d值作为给定父亲、母亲和孩子在该尺度下该图像块的遗传不相似度；(3)对所有尺度下所有对应图像块的特征反复计算步骤(1)和(2)所述公式，得到di，i＝1…N，其中N为每个人的图像块数量，则该父亲、母亲和孩子之间的遗传不相似度为：步骤三、训练分类器：在训练过程中，对数据库中所有训练样本组按照步骤一所述方式提取遗传特征，再按照步骤二所述方式求不相似度值，用求得的不相似度值训练分类器，每个训练样本组包括一个父亲、一个母亲和一个孩子；在测试过程中，同样按照步骤一所述方式提取样本的遗传特征，再按照步骤二所述方式求不相似度值，输入训练好的分类器，得到是否存在亲属关系的判别。