人臉聚類與識別是計算機視覺領域長期關注的核心問題,廣泛應用于安防監控、社交網絡分析和人機交互等場景。傳統方法通常依賴手工特征或簡單的深度嵌入,難以有效捕捉人臉圖像之間的復雜結構關系。圖卷積網絡(Graph Convolutional Network, GCN)因其在處理非歐幾里得數據方面的強大能力,為解決人臉聚類與識別問題提供了新的思路。本文提出一種基于GCN的人臉聚類與識別新方法,通過構建人臉關系圖并利用聚類網絡進行端到端學習,旨在同時提升聚類純度和識別準確率。
本方法的核心思想是將每張人臉圖像視為圖中的一個節點,節點之間的邊表示人臉間的相似性。具體流程如下:
聚類網絡采用編碼器-解碼器架構:
我們在公開人臉數據集LFW、YTF和MegaFace上進行評估。評價指標包括聚類準確率(ACC)、歸一化互信息(NMI)和人臉識別準確率。基線方法包括K-Means、SC、DEC、以及基于GCN的經典方法(如GCN-Cluster)。所有實驗在PyTorch框架下實現,使用Adam優化器,學習率設為0.001。
實驗結果表明,本方法在三個數據集上均優于基線。在LFW上,聚類準確率提升約4.2%,NMI提升3.8%;在MegaFace上,識別準確率提升2.5%。消融實驗驗證了圖結構和聚類網絡各組件的重要性:去掉圖卷積層后性能顯著下降,說明圖結構對捕捉人臉間關系至關重要;聯合優化相比分階段訓練也有明顯增益。可視化顯示本方法能夠將同一身份的人臉緊密聚合,同時保持不同身份間的清晰邊界。
本文提出了一種基于圖卷積網絡的人臉聚類與識別新方法,通過構建動態人臉關系圖并利用聚類網絡進行端到端學習,有效提升了聚類與識別性能。未來工作將探索更高效的圖構建策略以及在大規模動態場景下的在線學習能力。
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更新時間:2026-11-09 09:55:22