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基于人脸一致性知识蒸馏的眼周嵌入学习

计算机视觉与模式识别 2024-01-30 v3

摘要

眼周生物特征作为面部周边区域,是面部在遮挡或戴口罩时的协作替代方案。然而在实践中,仅有的眼周生物特征捕获最不显著的面部特征,从而缺乏判别信息,尤其在野外环境中。为解决这些问题,我们利用知识蒸馏将判别信息从人脸迁移以支撑眼周网络的训练。具体而言,我们利用人脸图像进行眼周嵌入学习,但仅使用眼周进行身份识别或验证。为通过人脸有效增强眼周嵌入,我们提出一致知识蒸馏(CKD),其在预测层与特征层上施加人脸与眼周网络间的一致性。我们发现,在预测层施加一致性能够(1)从人脸图像中提取全局判别关系信息,以及(2)将该信息从人脸网络有效迁移至眼周网络。特别地,一致性正则化预测单元以提取并存储人脸图像深刻的类间关系信息。(3)另一方面,特征层一致性使眼周特征对与身份无关的属性具有鲁棒性。总体而言,CKD 使仅有的眼周网络能为野外眼周识别生成鲁棒的判别嵌入。我们从理论与实证上验证了 CKD 中蒸馏机制的核心原理,发现 CKD 等价于带有新型面向稀疏正则化器的标签平滑,该正则化器有助于网络预测捕获全局判别关系。大量实验表明,CKD 在标准眼周识别基准数据集上取得了 SOTA 结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.06746,
  title  = {Periocular Embedding Learning with Consistent Knowledge Distillation from Face},
  author = {Yoon Gyo Jung and Jaewoo Park and Cheng Yaw Low and Jacky Chen Long Chai and Leslie Ching Ow Tiong and Andrew Beng Jin Teoh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.06746},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted to Neurocomputing