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最近组里研究了SDM算法在人脸对齐中的应用,是CMU的论文《Supervised Descent Method and its Applications to Face Alignment》。因为思路简洁巧妙有效,两年下来引用率就有283+了,以后估计1k+,这么有影响力的文章是要学习学习。网上有了相关的原理介绍,例如:http://www.thinkface.cn/thread-2913-1-1.html,自己看了有所了解,但不能真正理解原理思路,还是直接看论文为妥。
1、问题
最小二乘问题中,用牛顿法求解是常用的办法,但用在求解计算机视觉的问题的时候,会遇到一些问题,比如1)、Hessian矩阵最优在局部最优的时候才是正定的,其他地方可能就不是正定的了,这就意味着求解出来的梯度方向未必是下降的方向;2)、牛顿法要求目标函数是二次可微的,但实际中未必就一定能达到要求的了;3)、Hessian矩阵会特别的大,比如人脸对其中有66个特征点,每个特征点有128维度,那么展成的向量就能达到66x128= 8448,从而Hessian矩阵就能达到8448x8448,如此大维度的逆矩阵求解,是计算量特别大的(O(p^3)次的操作和O(p^2)的存储空间)。因此避免掉Hessian矩阵的计算,Hessian不正定问题,大存储空间和计算量,寻找这样一种方法是这篇论文要解决的问题。
2、原理
3、实验结果
a、真实结果和拟合结果比较图:
SDM接近于真实的标记结果,拟合结果很好。(红色的为Ground True,绿色的为SDM拟合结果)
b、SDM 和 Netown的迭代收敛比较图:
牛顿迭代法出现迭代失败的情况,而SDM均可以迭代至收敛。
c、LFPW数据集合的效果比较图:
对灰度,戴眼镜,侧脸和遮挡都有很好的拟合效果。
d、指定跟踪算法和SDM比较图:
指定跟踪器会出现过拟合的现象,而SDM表现则相当的稳定
4、参考资料
[1].http://www.thinkface.cn/thread-2913-1-1.html
[2].Supervised Descent Method and its Applications to Face Alignment.pdf
人脸对齐SDM原理----Supervised Descent Method and its Applications to Face Alignment
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原文地址:http://www.cnblogs.com/cv-pr/p/4797310.html