人臉識別中的L2 normalization

很多論文中都提及對人臉特征進(jìn)行L2 normalization。

DeepFace:

deepface中說對特征進(jìn)行歸一化是為了減少光照的影響。

FaceNet、SphereFace、CosFace、InsightFace:

L2歸一化將特征映射到超球面(hypersphere)

分析

L2范數(shù)是向量的一種長度度量,我們先看看在3維空間中,相同L2范數(shù)的向量的分布,也可以說是相同長度的向量的分布:


圖中p=2為L2范數(shù)分布

是一個球面。
而二維分布是一個圓環(huán)。由此可以推出在n維歐式空間的分布是一個超球面。
我們對人臉特征進(jìn)行歸一化,也就是向量除以其L2范數(shù)。得到的特征其L2范數(shù)為單位L2范數(shù)(單位長度),因此特征分布于單位超球面上。

以SphereFace舉例:
SphereFace人臉特征分布

L2歸一化后特征分布

歸一化以后有一個更好的幾何解釋,特別是在高維空間中。

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