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技術分享:人臉識别究竟是如何完成的

随着人工智能的高速發展,基于計算機視覺技術研究及應用也逐漸進入成熟階段。其中,人臉識别是運用較多的一種技術,已經融入到人類日常生活的方方面面。目前TSINGSEE青犀視訊也正在積極研發人臉識别項目,将人臉識别技術融入到相關視訊平台(如EasyCVR視訊融合雲服務),并投入到線下場景落地使用。

本文将和大家簡單分享一下:人臉識别究竟是如何完成的?它的流程是什麼?

一、人臉識别系統的組成

  • 前端圖像采集

    前端人臉圖像采集系統通過抓拍采集人臉圖像、實時視訊流等,如視訊監控攝像頭、智能考勤機、智能門禁機等裝置,都具備人臉采集抓拍的功能。

  • 後端智能平台

    後端的智能平台可将前端采集的相關資料統一進行彙聚、處理、存儲、應用、管理與共享,并結合人臉識别系統,實作人臉識别功能,并應用在現實場景中如:人臉識别考勤、人臉門禁、公安部的人臉追蹤、抓捕嫌疑犯等等。

二、人臉識别技術的流程有哪些?1、人臉檢測

人臉檢測在實際中主要用于人臉識别的預處理,即在圖像中準确标定出人臉的位置和大小。

從照片中找出人臉的位置,以圖檔左上角為坐标原點,分别記錄下人臉框左上角和右下角的坐标,并将人臉部分裁剪出來。

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2、人臉對齊

在現實場景中,往往前端裝置抓拍獲得的人臉不一定是正臉的角度,是以需要将圖像中的人臉姿态進行矯正。通過人臉關鍵點檢測得到人臉的關鍵點坐标,根據人臉的關鍵點坐标調整人臉的角度,使人臉對齊。如圖,這兩個臉在計算機看來,是完全不同的兩張臉,是以我們需要通過一些仿射變換将臉部進行對齊。

  • 1)仿射變換

    仿射變換的功能是從二維坐标到二維坐标之間的線性變換,且保持二維圖形的“平直性”和“平行性”(直線之間的相對位置關系保持不變,平行線經仿射變換後依然為平行線,且直線上點的位置順序不會發生變化)。

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  • 2)對齊方法

    使用訓練好的模型,自動地從檢測出的人臉中标記出68個特征點(landmarks),然後在模闆庫中尋找一個标準模闆,使用仿射變化,将這個68個點與模闆的68個點對齊。

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3、人臉編碼(提取特征向量)

通過卷積神經網絡訓練一個模型,将送入的模型臉部圖檔自動編碼成一個具有一個很強語義的128維向量。

訓練方法:

  • 輸入一張已知身份的照片。
  • 輸入一張相同身份的照片。
  • 輸入一張不同身份的照片。
  • 反複調整參數,使得步驟1和步驟2中的照片編碼盡量接近,與步驟3中的編碼盡量不同。
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4、人臉分類

依次計算輸入圖像和資料庫中每個圖檔的128位向量內插補點的歐氏距離,直到找到小于我們門檻值的那張,到此,人臉識别成功。

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5、實驗結果

基于以上步驟,我們來檢測下人臉識别系統最終的識别結果。

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三、人臉識别技術的應用場景

人臉識别技術主要用于身份驗證,常見的場景有小區、樓宇、校園、工廠、園區、銀行等,如:智能門禁、人臉閘機、人臉考勤、智能門鎖等。通過人臉識别驗證身份,來保障相關場所的安全,也減少了人工稽核的成本。

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