基于卷积神经网络的人脸图像隐私保护

针对现有基于深度生成网络模型的人脸图像隐私保护方法无法提供可证明隐私保证、合成图像与原始图像保持语义一致性的问题,提出一种基于卷积神经网络的人脸图像隐私保护方法。该方法首先基于卷积自动编码器和差分隐私实现人脸图像的预训练,对原始人脸图像进行解耦和身份信息的差分隐私保护;然后利用卷积生成对抗网络合成伪图像代替原始图像发布,在保留原始人脸图像的关键特征的基础上,生成与原始图像的关键人脸属性高度匹配的伪图像。该方法可保证合成图像与原始图像语义一致性,并提供可证明的隐私保证。与现有的基于深度生成模型人脸图像隐私方法相比,所提出的方法达到了更好的隐私保护与数据可用性之间的优化权衡。     

彩色图像隐私部分自动标定及加密

为了进一步研究图像隐私加密保护,该文构建了一种安全可靠有效的基于人脸检测改进的彩色图像隐私部分自动标定及加密算法。利用先进的人脸检测模型初步检测图像中的人脸隐私信息;合并扩展图像隐私区域;基于logistic-sine-cosine映射设计置乱扩散算法来加密图像隐私部分。该文提出的自动检测、合并标定图像隐私区域的算法能够有效覆盖并加密保护图像隐私信息。加密算法的密钥空间大,密钥灵敏性高,能够抵抗相关性分析、直方图分析、信息熵等统计分析及差分攻击等,具有良好的混淆和扩散性。     

深度人脸伪造与检测技术综述

由于现有深度人脸伪造软件通常是开源的或者被封装为APP免费分发，导致了虚假视频的泛滥。因此开展针对深度人脸伪造检测技术的研究就显得尤为重要。目前，深度人脸伪造及检测技术正处在快速发展时期，各种相应的算法也在不断更新迭代。本文首先介绍了深度人脸伪造和其检测技术的代表性算法并给出简要分析，其中深度人脸伪造技术包括身份替换、面部重演、属性编辑、人脸生成等，检测技术包括图像级伪造检测技术和视频级伪造检测技术。然后归纳总结了常用的深度人脸伪造与检测数据集及不同算法的评估结果，最后讨论了伪造技术及其检测技术目前面临的主要问题及发展方向。     

高频特征与全局交互的人脸伪造检测

人脸伪造技术在娱乐大众的同时也对多媒体信息安全造成了很大威胁。针对现有的人脸伪造检测技术未考虑图像内容交互及压缩处理丢失伪造痕迹的问题，提出了一个基于高频特征与全局交互的深度人脸伪造检测方法。首先，利用缩放局部自注意力机制捕获像素之间的空间交互，实现全局交互。其次，利用高通滤波器放大高频微妙伪影，提高对压缩伪造内容的检测准确度。最后，结合空间域与频域信息，最大程度地捕捉图像上下文信息，有效提高模型的泛化性。在FaceForensics++和Celeb-DF数据集的实验结果表明，所提出方法比之前的方法具有更好的检测效果和泛化性能。     

结合多尺度特征和多维注意力的人脸风格转换

针对StarGANv2模型生成的人脸图像存在风格重建效果不佳、人脸纹理不够自然等现象,该文提出结合多尺度特征和多维注意力的人脸风格转换模型.1)将多尺度特征融合模块PSConv嵌入StarGANv2生成器内,提高了模型对图像特征的提取能力;2)提出了多维注意力模块MDConv,并将该模块嵌入StarGANv2判别器内,从而提高了模型对真假人脸图像的判别能力.与StarGANv2方法在CelebA-HQ数据集上进行对比实验的结果表明：该方法生成的人脸图像风格更美观,纹理细节更自然,学习感知图像相似度(LPIPS)的值也得到了提升.     

MeGAN:基于多任务增强生成对抗网络的图像合成

在计算机视觉领域,现有图像合成方法通常采用一对一的映射网络生成人脸表情,存在很大的建模局限性,难以表达丰富多样、复杂多变的人脸表情。为此,该文提出一种基于多任务增强生成对抗网络的图像合成方法。该方法构建多任务学习框架,改善人脸表情生成的多样性;通过设计双域卷积模块,利用具有补偿的频域信息改善空域特征映射;引入多尺度自适应激活函数,对不同特征进行自适应修正,进一步提升网络性能和特征映射效果。实验结果表明,该文方法能够同时生成多种逼真的人脸表情图像,与现有先进的图像合成方法相比,具有更好的定性和定量评估结果。     

一种眼睛精确定位的人脸检测方法

提出了一种图像生成的概率模型,通过检测人脸区域与该区域内人脸的特征,获得最佳的推理算法．该方法将图像分割成若干任意大小区域,包括人脸区域与背景区域,其目的是对相似度模型进行改进,以便判别人脸与背景区域的生成部分,然后利用GentleBoost算法定位出任意图像的人脸和人眼部分．实验结果表明,采用该方法能获得较好的效果,具有一定的使用价值．     

基于语音与人脸参数化表示的跨模态稠密深度

为了提高跨模态人脸表示与合成的性能,针对语音与人脸图像2种模态数据,提出一种基于人脸参数化表示与稠密深度网络相结合的面部生成方法。针对输入语音模态,通过对信号进行频谱变换,将一维时域信号转换到二维频率域,可提取频域上稳健的特征描述;针对输出图像模态,利用主动外观模型对不同面部区域独立建模以降低区域间的相关性,并提取紧凑的人脸参数化特征;为了获得有效的跨模态学习性能,提出采用稠密连接的深度卷积神经网络学习语音、图像2种模态的回归预测,并通过预测的人脸参数进行面部重构,所采用的深度网络模型可以加强特征传播与特征复用,有利于增强面部细节的合成。在2组音视频数据集上验证了提出方法的有效性。     

基于核函数因素分解模型的表情合成与识别

人脸图像合成是新一代人机交互中的重要技术。传统的三维模型加生理模型的方法可以生成真实的人脸表情图像,但是其中的计算复杂度很高。该文提出了一种基于样本的方法,将不同的人和不同的表情看作影响人脸表情图像的两种变化因素,利用因素分解模型巧妙地进行人脸表情图像合成。同时,分析了因素分解模型获得的身份子空间和表情子空间的特点,提出了一种在子空间中利用余弦距离进行身份和表情识别的新思路。从实验结果来看,这里提出的方法可以仅利用一张训练集内、外的人脸图像合成出该人在不同表情下逼真的脸部表情图像,同时可以合成库内的人在新表情下的表情图像。     

全局视野多层次特征增强的人脸伪造检测方法

针对现有的深度伪造检测方法的偏重于局部伪造纹理信息以及对于未知伪造类型人脸泛化性检测精度低的问题，提出了一种基于全局视野的多层次检测网络，利用多头注意力机制聚合空域中Query的像素级别强度以及梯度信息生成Key和Value,使得网络在空域中构建长距离依赖关系便于获取全局伪造信息，并结合多层次特征增强策略对检测网络不同层次之间的提取伪造特征进行增强，用于提升网络的空间感知局部伪造信息能力。实验结果表明在数据集内和跨伪造类型数据集上均有较高的ACC和AUC测试得分，消融研究验证了模型各个子模块的有效性。     

基于生成对抗网络的人脸图像翻译

针对人脸照片和人脸素描间的图像翻译问题,本文基于对偶生成对抗网络模型,对其目标函数附加两个损失函数建立新的网络模型.通过参数优化实验不断优化本文提出的模型,从而找到最优参数;通过直观和量化对比实验表明本文提出的模型在人脸数据上的图像翻译效果无论在清晰度还是在保持面部特征方面是目前基于生成对抗网络的图像翻译模型中表现最优的,并对相关GAN模型的稳定性进行了对比;最后通过效果分析实验说明了所附加的损失函数的具体作用.     

肤色信息在人脸检测中的应用研究

随着视频监控系统的快速发展,智能视频分析技术已经广泛地用于人员跟踪与识别、人员身份认证和行为识别等领域。肤色信息是彩色人脸图像最显著的特征,且具有相对稳定性,常被用于人脸检测。该文通过彩色图像描述常用的颜色模型,给出了利用肤色信息进行人脸检测方法的流程,最后通过仿真实验讨论了利用肤色信息进行人脸检测的方法。实验结果表明利用肤色信息可以较好地检测出人脸区域,能够为后续的人脸特征提取和识别奠定良好的基础。     

基于区域变换的人脸融合改进算法

针对人脸融合过程中出现的侧面图像无法正常融合及肤色融合的问题,利用TP-GAN神经网络源图像人脸的倾角对目标图像人脸进行变换和生成,保证源与目标图像人脸倾角的一致性,同时在生成过程中引入对抗损失与对称损失统一性保留的损失组合,保证生成人脸图像的身份判别稳定.选取了Multi-Pie人脸数据集进行实验,实验表明:加入TP-GAN网络后,相对于传统的人脸融合算法在人脸多角度融合问题方面得到了有效的提高,解决了目标人脸图像为侧面图时无法完美融合的问题.     

基于边缘增强生成对抗网络的人脸超分辨率重建

针对对抗生成神经网络在人脸轮廓细节恢复上不够完善的问题,利用人脸图像的结构先验信息提出了一种边缘增强的生成对抗网络人脸超分辨率的重建算法.首先,利用人脸图像及其边缘图像的一致性关系设计一种并行网络提取面部和边缘细节特征;然后,通过特征融合网络获得高分辨率的生成图像;最后,利用判别网络判别生成图像的真伪.在人脸图像数据库上进行的人脸超分辨率重建实验结果表明:提出的边缘增强生成对抗网络能够提升面部细节重建能力,主观和客观评价指标均优于现有的人脸超分辨率算法.     

用于图像篡改检测与恢复的安全双水印算法

为提高可恢复双水印算法抵抗伪造攻击的能力,提出一种用于图像篡改检测和恢复的安全双水印算法.该算法首先基于密钥生成随机序列,利用该随机序列将双水印信息加密之后再嵌入图像块的低位,同时,该随机序列结合图像块内容和嵌入在低位的恢复水印生成认证数据,以提高可恢复双水印算法抵抗伪造攻击的能力.实验结果表明该算法有效提高了自恢复双水印算法抵抗伪造攻击的能力.     

特定人的三维人脸模型生成与应用

计算机三维人脸对象的应用范围包括虚拟现实，辅助教学，远程会议，人机交互，游戏娱乐，电影制作等诸多方面，提出利用区域差值法的算法实现基于两幅人脸图像生成具有特定人特征的三维人脸模型，并在生成特定人三维人脸模型的基础上实现了基于MPEG－4的特定人的人脸动画功能，实验取得了良好的效果。     

基于认知机理的三维人脸建模及应用研究

人类天生具备从单张平面照片进行三维信息恢复的能力,模拟人类的这一认知过程,研究基于单张平面图像的人脸三维建模技术,是当前认知计算中的一个重要问题。以统计学为工具,在建立人脸统计模型的基础上提出一个两步人脸形状建模方案,利用人脸结构先验知识对建模过程进行约束,能够生成真实感强的三维人脸模型。将三维人脸模型应用到光照和姿态估计问题上,取得了较好的效果。     

一种基于显著性和部件模型的无约束条件人脸检测方法

针对无约束条件下的人脸检测进行研究,提出了一种基于显著性度量和部件模型的人脸检测方法。在部件模型为基础的检测方法中引入显著性理论,融合正面、左侧面、右侧面的三种平面外旋转姿态下的信息,生成完整有效的人脸显著图,并用于人脸检测。实验结果表明本文生成的人脸显著图能够更有针对性描述人脸区域,并且本文人脸检测方法相较Viola Jones人脸检测方法和基于部件模型的人脸检测方法有更高的检测率,运算速度相较原基于部件模型的人脸检测方法大有提高。     

基于认知机理的三维人脸建模及应用研究

人类天生具备从单张平面照片进行三维信息恢复的能力,模拟人类的这一认知过程,研究基于单张平面图像的人脸三维建模技术,是当前认知计算中的一个重要问题.以统计学为工具,在建立人脸统计模型的基础上提出一个两步人脸形状建模方案,利用人脸结构先验知识对建模过程进行约束,能够生成真实感强的三维人脸模型.将三维人脸模型应用到光照和姿态估计问题上,取得了较好的效果.     

大数据环境下的用户隐私保护及其对策研究

简要介绍了大数据的研究背景和保护用户隐私的意义,分析了大数据环境下的信息安全、用户隐私保护存在的问题及数据安全风险,指出了用户数据保护溯源机制在数据安全存储中的作用,从技术和管理角度提出了保护用户数据隐私的对策。