基于嵌入式系统的多任务人脸属性估计算法

针对传统人脸属性估计算法算力大、推理速度慢、精度低,难以完成算法在移动或嵌入式设备上集成应用等问题,提出一种基于嵌入式系统的多任务人脸属性估计算法。首先,采用MobileFaceNet网络中的瓶颈结构融合跨阶段融合网络 (cross stage partial network,CSPNet)和空间金字塔网络 (spatial pyramid pooling network,SPPNet) 设计CSPSPP_bk结构作为人脸属性估计算法共享网络特征提取模块;然后,在局部属性中增加通道注意力机制,在较困难的全局属性中使用更深、性能更优的网络模型作为Teacher模型指导所设计的轻量级多任务属性网络进行知识蒸馏,采用逐层剪枝的方法对网络模型进行优化,优化后的模型量仅1.8 MB;最后,通过动态类别抑制损失函数进行损失度量,均衡样本数据分布。在公共数据集CelebA和Adience数据集上进行测试比较,性别和眼镜的平均准确率分别为98.89%、99.72%,标准差为3.01%时,年龄估计精度为60.21%,在RK3288开发板上的前传推理速度为138 fps。结果表明：所提方法可广泛应用于嵌入式设备和移动边缘设备。