Python人臉識別：從入門到工程實踐

前言
第1章　人臉識別入門1
　1.1　人臉識別概況1
1.1.1　何為人臉識別1
1.1.2　人臉識別的應(yīng)用2
1.1.3　人臉識別的目標4
1.1.4　人臉識別的一般方法5
　1.2　人臉識別發(fā)展?fàn)顩r8
1.2.1　人臉識別歷史沿革8
1.2.2　DT時代的呼喚10
1.2.3　計算機視覺的新起點10
　1.3　本章小結(jié)12
第2章　數(shù)學(xué)與機器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)13
　2.1　矩陣13
2.1.1　矩陣的形式13
2.1.2　行列式14
2.1.3　轉(zhuǎn)置15
2.1.4　矩陣的一般運算15
　2.2　向量17
2.2.1　向量的形式18
2.2.2　向量的點乘18
2.2.3　向量的范數(shù)19
　2.3　距離度量19
2.3.1　歐式距離19
2.3.2　曼哈頓距離20
2.3.3　余弦距離20
2.3.4　漢明距離21
　2.4　卷積22
2.4.1　一維卷積22
2.4.2　二維卷積23
　2.5　機器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)25
2.5.1　機器學(xué)習(xí)類別25
2.5.2　分類算法26
　2.6　本章小結(jié)38
第3章　計算機視覺原理與應(yīng)用39　
3.1　計算機視覺介紹39
　3.2　顏色模型40
3.2.1　彩色圖像40
3.2.2　灰度圖像與二值圖像42
　3.3　信號與噪聲44
3.3.1　信號44
3.3.2　噪聲45
　3.4　圖像濾波45
3.4.1　均值濾波45
3.4.2　中值濾波47
　3.5　圖像的幾何變換47
3.5.1　平移48
3.5.2　旋轉(zhuǎn)49
3.5.3　縮放50
　3.6　圖像特征50
3.6.1　灰度直方圖50
3.6.2　LBP特征51
3.6.3　Haar特征52
3.6.4　HOG特征54
　3.7　本章小結(jié)56
第4章　OpenCV基礎(chǔ)與應(yīng)用58
　4.1　OpenCV介紹58
　4.2　科學(xué)計算庫Numpy59
4.2.1　array類型60
4.2.2　線性代數(shù)相關(guān)62
4.2.3　矩陣的高級函數(shù)64
　4.3　OpenCV基本操作70
　4.4　圖像的基本變換72
4.4.1　顏色變換72
4.4.2　幾何變換80
4.4.3　圖像噪聲處理83
　4.5　本章小結(jié)86
第5章　深度學(xué)習(xí)與Keras工程實踐87
　5.1　深度學(xué)習(xí)介紹87
　5.2　Keras框架簡介89
　5.3　Keras的使用方法91
5.3.1　深度學(xué)習(xí)的原理91
5.3.2　Keras神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)堆疊的兩種方法92
　5.4　常用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層96
5.4.1　全連接層96
5.4.2　二維卷積層98
5.4.3　池化層100
5.4.4　BN層103
5.4.5　dropout層105
5.4.6　flatten層106
　5.5　激活函數(shù)108
5.5.1　Sigmoid激活函數(shù)108
5.5.2　Softmax激活函數(shù)109
5.5.3　ReLU激活函數(shù)110
5.5.4　Keras中激活函數(shù)的使用111
　5.6　優(yōu)化器112
5.6.1　SGD優(yōu)化器113
5.6.2　Adadelta優(yōu)化器116
　5.7　損失函數(shù)117
5.7.1　均方誤差117
5.7.2　交叉熵損失函數(shù)118
5.7.3　Keras提供的損失函數(shù)120
　5.8　模型評估方法122
5.8.1　交叉驗證122
5.8.2　分類器性能評估124
　5.9　數(shù)據(jù)增強127
5.9.1　數(shù)據(jù)增強概述128
5.9.2　Keras實現(xiàn)數(shù)據(jù)增強129
5.9.3　自己實現(xiàn)數(shù)據(jù)增強133
　5.10　Keras的工程實踐134
5.10.1　訓(xùn)練時的回調(diào)函數(shù)135
5.10.2　打印網(wǎng)絡(luò)信息137
5.10.3　輸出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖139
5.10.4　獲取某層的輸出140
　5.11　本章小結(jié)142
第6章　常用人臉識別算法143
　6.1　特征臉法143
　6.2　OpenCV的方法146
6.2.1　人臉檢測方法147
6.2.2　人臉識別方法149
　6.3　Dlib的人臉檢測方法151
　6.4　基于深度學(xué)習(xí)的圖片特征提取152
6.4.1　AlexNet152
6.4.2　VGGNet155
6.4.3　GoogLeNet157
6.4.4　ResNet160
　6.5　基于深度學(xué)習(xí)的人臉檢測161
6.5.1　基于深度學(xué)習(xí)的目標檢測162
6.5.2　MTCNN164
　6.6　基于深度學(xué)習(xí)的人臉識別167
6.6.1　基于度量學(xué)習(xí)的方法168
6.6.2　基于邊界分類的方法171
　6.7　本章小結(jié)177
第7章　人臉識別項目實戰(zhàn)178
　7.1　人臉圖片數(shù)據(jù)集178
7.1.1　Olivetti Faces人臉數(shù)據(jù)集178
7.1.2　LFW人臉數(shù)據(jù)集180
7.1.3　YouTube Faces人臉數(shù)據(jù)集181
7.1.4　IMDB WIKI人臉數(shù)據(jù)集181
7.1.5　FDDB人臉數(shù)據(jù)集182
　7.2　使用OpenCV的人臉檢測182
7.2.1　Haar級聯(lián)分類器182
7.2.2　OpenCV的SSD人臉檢測器184
　7.3　使用Dlib的人臉檢測186
7.3.1　基于Hog-SVM的人臉檢測186
7.3.2　基于最大邊界的對象檢測器187
　7.4　深度學(xué)習(xí)實踐188
7.4.1　卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)189
7.4.2　數(shù)據(jù)增強207
7.4.3　自定義損失函數(shù)211
7.4.4　數(shù)據(jù)預(yù)處理213
7.4.5　模型訓(xùn)練214
7.4.6　實現(xiàn)Web接口216
7.4.7　模型調(diào)優(yōu)與總結(jié)218
　7.5　人臉識別的拓展應(yīng)用219
　7.6　本章小結(jié)220
第8章　人臉識別工程化221
　8.1　云平臺實踐221
8.1.1　云計算介紹221
8.1.2　云服務(wù)的形式223
8.1.3　云平臺架構(gòu)設(shè)計224
　8.2　服務(wù)API設(shè)計229
8.2.1　人臉檢測229
8.2.2　人臉對比239
　8.3　人臉圖片存儲241
　8.4　人臉圖片檢索243
　8.5　本章小結(jié)244
附錄　參考文獻245