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用于卷积神经网络鲁棒人脸关键点定位的 Wing 损失

计算机视觉与模式识别 2018-10-25 v5

摘要

我们提出一种新的损失函数,即 Wing 损失,用于基于卷积神经网络(CNNs)的鲁棒人脸关键点定位。我们首先比较并分析了不同的损失函数,包括 L2、L1 与平滑 L1。对这些损失函数的分析表明,对于基于 CNN 的定位模型训练,应更多关注中小范围误差。为此,我们设计了一个分段损失函数。该新损失通过从 L1 损失切换为修正的对数函数来放大区间 (-w, w) 内误差的影响。为解决训练集中具有大幅面外头部旋转的样本书代表不足的问题,我们提出一种简单而有效的提升策略,称为基于姿态的数据均衡。具体而言,我们通过复制少数类训练样本并注入随机图像旋转、边界框平移及其他数据增强方法来处理数据不平衡问题。最后,将所提方法扩展为两阶段框架以实现鲁棒人脸关键点定位。在 AFLW 与 300W 上获得的实验结果展示了 Wing 损失函数的优势,并证明了所提方法优于当前最优(SOTA)方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1711.06753,
  title  = {Wing Loss for Robust Facial Landmark Localisation with Convolutional Neural Networks},
  author = {Zhen-Hua Feng and Josef Kittler and Muhammad Awais and Patrik Huber and Xiao-Jun Wu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1711.06753},
  year   = {2018}
}

备注

11 pages, 6 figures, 6 tables