一种人脸年龄估计方法、系统、电子设备及存储介质

技术特征：
1.一种人脸年龄估计方法，其特征在于，所述人脸年龄估计方法包括以下步骤：步骤一，获取人脸年龄图像集并进行预处理，得到预处理后的人脸年龄图像集；步骤二，构建人脸年龄估计模型；步骤三，根据人脸预处理图像集对人脸年龄估计模型进行训练得到训练好的人脸年龄估计模型；步骤四，根据测试数据集对所述训练好的人脸年龄估计模型进行测试，得到人脸年龄估计结果以实现人脸年龄估计。2.如权利要求1所述的人脸年龄估计方法，其特征在于，所述步骤一中的对人脸年龄图像集进行预处理，得到预处理后的人脸年龄图像集包括：对所述人脸年龄图像集进行人脸检测、裁剪和缩放，得到所述预处理后的人脸年龄图像集；对所述预处理后的人脸年龄图像集按比例随机将图像划分为训练集、验证集和测试集。3.如权利要求1所述的人脸年龄估计方法，其特征在于，所述步骤二中的构建人脸年龄估计模型包括特征提取模块和属性指导模块；其中，所述特征提取模块包括依次以不同次数重复连接的基本卷积单元，即多尺度注意力机制残差卷积单元；其中，所述基本卷积单元包括依次连接的多尺度卷积机制和通道注意力机制；所述多尺度卷积机制包括不同卷积核大小和不同输出通道数的卷积层；所述通道注意力机制包括全局池化层、全连接层和激活层；所述属性指导模块包括第一属性全连接层、第二属性全连接层和全局全连接层；其中，所述第一属性全连接层连接对应数量输出神经元，所述第一属性全连接层与所述第二属性全连接层进行连接，所述第二属性全连接层与所述全局全连接层进行拼接；所述特征提取模块的输入为人脸图像，所述特征提取模块的输出为所述属性指导模块的输入；所述属性指导模块的输出为单个年龄值结果。4.如权利要求1所述的人脸年龄估计方法，其特征在于，所述步骤三中的根据人脸预处理图像集对人脸年龄估计模型进行训练得到训练好的人脸年龄估计模型包括：构建包括基于排序标签的误差压缩排序损失和属性指导分类损失的复合损失函数；根据所述预处理后的人脸年龄图像集并利用所述复合损失函数对所述人脸年龄估计模型进行训练得到训练好的人脸年龄估计模型；其中，所述构建包括基于排序标签的误差压缩排序损失和属性指导分类损失的复合损失函数为：l
total
＝l
ecr
l
attr
；其中，所述基于排序标签的误差压缩排序损失为：式中，x
i
为第i个输入样本图像，h(x
i
)为网络模型输出的单值年龄值，b
k
为第k个年龄区间起始端点，k为年龄总类别数，n为总样本数，y
i
为真实排序标签，σ(
·
)为s型激活函数；所述属性指导分类损失用于建立属性与真实标签之间的联系，计算方式为：
式中，α、β和γ为权重系数，a(x
i
)为计算的年龄段分类，a
i
为图像年龄段标签，g(x
i
)为计算的性别分类，g
i
为图像性别标签，e(x
i
)为计算的种族分类，e
i
为图像种族标签。5.如权利要求1所述的人脸年龄估计方法，其特征在于，所述步骤四中的根据测试数据集对所述训练好的人脸年龄估计模型进行测试，得到人脸年龄估计结果以实现人脸年龄估计包括：使用所述训练好的人脸年龄估计模型对测试集图像进行人脸年龄估计，通过计算其结果与真实标签之间的平均绝对误差值(mae)，以实现人脸年龄估计，并将mae值作为模型优劣的评价指标。6.一种实施权利要求1～5任意一项所述的人脸年龄估计方法的人脸年龄估计系统，其特征在于，所述人脸年龄估计系统包括：图像集获取及预处理模块，用于获取人脸年龄图像集并进行预处理，得到预处理后的人脸年龄图像集；年龄估计模型构建模块，用于构建人脸年龄估计模型；年龄估计模型训练模块，用于根据人脸预处理图像集对人脸年龄估计模型进行训练得到训练好的人脸年龄估计模型；人脸年龄估计模块，用于根据测试数据集对所述训练好的人脸年龄估计模型进行测试，得到人脸年龄估计结果以实现人脸年龄估计。7.一种应用如权利要求1～5任意一项所述的人脸年龄估计方法的人脸年龄估计电子设备，其特征在于，所述人脸年龄估计电子设备包括图像采集仪、显示器、图形处理器、通信接口、存储器、中央处理器和通信总线；其中，所述图像采集仪、所述显示器、所述图形处理器、所述通信接口、所处存储器和所述中央处理器通过所述通信总线完成相互间的通信；所述图像采集仪，用于采集图像数据；所述显示器，用于显示图像识别数据；所述图形处理器，用于计算图像数据；所述存储器，用于存放计算机程序；所述中央处理器，用于执行所述存储器上存放的所述计算机程序时，实现所述的人脸年龄估计方法。8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：获取人脸年龄图像集并进行预处理，得到预处理后的人脸年龄图像集；构建人脸年龄估计模型；根据人脸预处理图像集对人脸年龄估计模型进行训练得到训练好的人脸年龄估计模型；根据测试数据集对所述训练好的人脸年龄估计模型进行测试，得到人脸年龄估计结果以实现人脸年龄估计。9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
获取人脸年龄图像集并进行预处理，得到预处理后的人脸年龄图像集；构建人脸年龄估计模型；根据人脸预处理图像集对人脸年龄估计模型进行训练得到训练好的人脸年龄估计模型；根据测试数据集对所述训练好的人脸年龄估计模型进行测试，得到人脸年龄估计结果以实现人脸年龄估计。10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现如权利要求6所述的人脸年龄估计系统。

技术总结
本发明于模式识别、数字图像处理技术领域，公开了一种人脸年龄估计方法、系统、电子设备及存储介质，所述人脸年龄估计方法包括：获取人脸年龄图像集并进行预处理得到预处理后的人脸年龄图像集；构建人脸年龄估计模型；构建包含基于排序标签的误差压缩排序损失和属性指导分类损失的复合损失函数；根据人脸预处理图像集对人脸年龄估计模型进行训练得到训练好的人脸年龄估计模型；根据测试数据集对所述训练好的人脸年龄估计模型进行测试，得到人脸年龄估计结果以实现人脸年龄估计。本发明通过引入高性能的多尺度注意力机制残差卷积单元、属性指导模块及包含误差压缩排序损失的复合损失函数，实现鲁棒高效且估计性能指标高的人脸年龄估计目标。人脸年龄估计目标。人脸年龄估计目标。


技术研发人员：曹志诚 张开拓 赵恒 庞辽军
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/4/26