對(duì)于三維人臉識(shí)別公司來(lái)說(shuō)，戴口罩這件事不太一樣。最近，在一家人臉識(shí)別方案公司發(fā)生一件怪現(xiàn)象，有戴著口罩的員工在刷人臉識(shí)別門(mén)禁（并不具備戴口罩識(shí)別功能）時(shí)，居然可以識(shí)別開(kāi)門(mén)。這到底是門(mén)禁產(chǎn)品自我進(jìn)化？還是此人天生異相？歡迎收看今天的走進(jìn)……人臉識(shí)別。

“模擬戴口罩”

由于新型冠狀病毒肺炎疫情的持續(xù)蔓延，出門(mén)戴口罩已經(jīng)成了人們近期的習(xí)慣，而帶有人臉識(shí)別功能的設(shè)備如手機(jī)、門(mén)禁等，突然翻臉不認(rèn)人，尤其在人群密集場(chǎng)所，門(mén)可以不開(kāi)，這口罩萬(wàn)萬(wàn)不能摘。

當(dāng)然許多AI公司并不是吃素的，春節(jié)期間加班加點(diǎn)，就是為了讓人臉識(shí)別設(shè)備重新認(rèn)識(shí)你。在《口罩封印不了人臉識(shí)別》一文中，筆者整理并采訪了一些業(yè)內(nèi)公司，但都有一個(gè)共同點(diǎn)，都是二維人臉識(shí)別。

對(duì)于三維人臉識(shí)別公司來(lái)說(shuō)，戴口罩這件事不太一樣。戴上口罩讓設(shè)備六親不認(rèn)的主要原因是人臉關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)的精度受影響，人像信息減少，導(dǎo)致學(xué)習(xí)到的特征判別性隨之較少。二維識(shí)別叫“紋理信息丟失”，三維叫“形狀信息帶有噪聲”。

該怎么做呢？

“二維人臉識(shí)別的通常的做法是，根據(jù)二維圖片上的人臉關(guān)鍵點(diǎn)，將二維的口罩貼圖和二維圖片中的人臉做一個(gè)對(duì)齊，然后根據(jù)口罩的mask圖來(lái)完成填加口罩操作?！钡谋R深視【1】對(duì)TechSugar解釋道：“三維識(shí)別先重建三維人臉模型，再將口罩的三維模板模型與三維人臉模型做非剛性對(duì)齊，從而完成模擬加口罩的操作?！?/span>

簡(jiǎn)而言之，戴口罩人臉識(shí)別對(duì)于算法工程師來(lái)說(shuō)，第一件事也是戴口罩。畢竟很難在短時(shí)間內(nèi)采集得到數(shù)十萬(wàn)的戴口罩?jǐn)?shù)據(jù)。

從技術(shù)上來(lái)講，數(shù)據(jù)端，通過(guò)各種途徑生成大量二維、三維遮擋數(shù)據(jù)，用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)；算法端則是增大眼睛部分特征，通過(guò)局部特征與全局特征相結(jié)合的方式，提升模型在遮擋情況下的識(shí)別率。

三維的優(yōu)勢(shì)在哪里？

對(duì)于戴口罩人臉識(shí)別這件事，先要看清一個(gè)產(chǎn)品的話術(shù)，“戴口罩識(shí)別”與“戴口罩身份識(shí)別”有著本質(zhì)上的區(qū)別，前者只需檢測(cè)有無(wú)戴口罩。

而后者在需要識(shí)別的底庫(kù)變得非常巨大時(shí)，又是另一番景象。

“底庫(kù)變得特別大的時(shí)候，局部遮擋的二維人臉識(shí)別準(zhǔn)確率就會(huì)極具下降，而加入深度信息的三維人臉識(shí)別，一般會(huì)有20%-30%的準(zhǔn)確率提升?！钡谋R深視公共安全事業(yè)部總經(jīng)理兼戰(zhàn)略產(chǎn)品部總經(jīng)理陶忠琦在提及二維與三維人臉識(shí)別準(zhǔn)確率差異時(shí)如此說(shuō)道。

在測(cè)試級(jí)中，的盧深視的三維戴口罩人臉身份識(shí)別的準(zhǔn)確率可以達(dá)到97%，標(biāo)準(zhǔn)底庫(kù)可做到三萬(wàn)人，加上輕網(wǎng)絡(luò)模型支持達(dá)到十萬(wàn)人級(jí)別，重網(wǎng)絡(luò)可達(dá)到百萬(wàn)級(jí)以上。接下來(lái)的盧深視將會(huì)對(duì)方案算法做魯棒性的提升。

據(jù)介紹，其采用基于人臉全局特征及局部特征相結(jié)合的方法，同時(shí)充分利用人臉未遮擋部位的三維幾何信息進(jìn)行三維人臉識(shí)別研究，相對(duì)于普通的二維人臉識(shí)別能夠有效應(yīng)對(duì)戴口罩等遮擋場(chǎng)景的人臉識(shí)別。

成立于2015年的的盧深視，在2014年就開(kāi)始籌備團(tuán)隊(duì)建立工作，也是在那時(shí)，公司開(kāi)始采集三維數(shù)據(jù)。目前，的盧深視在某邊疆省份落地3000多套3D設(shè)備，并建立了省級(jí)規(guī)模的人像數(shù)據(jù)庫(kù)，持續(xù)使用將近5年，采集得到的實(shí)戰(zhàn)數(shù)據(jù)千億級(jí)別，累計(jì)ID近3000萬(wàn)，里邊涉及多民族及對(duì)應(yīng)服飾頭飾的識(shí)別，有過(guò)部分遮擋面部識(shí)別的技術(shù)積累。

的盧深視三維技術(shù)與蘋(píng)果Face ID同源，在談及結(jié)構(gòu)光與ToF區(qū)別時(shí)，陶忠琦稱(chēng)：“由于投射器的原因，目前ToF的數(shù)據(jù)精度并不能滿足人臉識(shí)別，可用作活體檢測(cè)，更適合于低成本門(mén)禁，代替用A4紙就能攻破的二維識(shí)別。而在近距離人臉識(shí)別上，結(jié)構(gòu)光還是最理想的路線。”

技術(shù)之外

“目前整個(gè)供應(yīng)鏈都處于緊張狀態(tài)，不涉及測(cè)溫模塊還好，根據(jù)我們供應(yīng)鏈的口徑，三月初可以拿到貨?！?在技術(shù)較量之外，陶忠琦這句話表明當(dāng)前的挑戰(zhàn)還有供應(yīng)鏈問(wèn)題。

對(duì)于的盧深視來(lái)說(shuō)，此次戴口罩人臉身份識(shí)別方案并不是賺錢(qián)項(xiàng)目，不過(guò)隨著人們整體疫情防范意識(shí)的提升，未來(lái)是否有機(jī)會(huì)也說(shuō)不準(zhǔn)。

“疫情過(guò)后，一定會(huì)有一次全面性的復(fù)盤(pán)，可能會(huì)推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)需求的發(fā)展，在產(chǎn)業(yè)推動(dòng)的過(guò)程中，成本也會(huì)降低。” 陶忠琦提到了產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵的兩個(gè)字——成本：“去年，三維識(shí)別單是相機(jī)這一塊，成本就下降了50%，主要是靠人臉識(shí)別來(lái)驅(qū)動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的成熟?！?/span>

成本下降的背后并不是某個(gè)產(chǎn)品變便宜了，而是隨著需求的增大，讓器件變得便宜，這也是所有電子產(chǎn)品的趨勢(shì)。

對(duì)于三維識(shí)別來(lái)說(shuō)，在人臉支付上存在很大潛力。此外，“三維識(shí)別還會(huì)在側(cè)臉識(shí)別、醫(yī)美領(lǐng)域、車(chē)機(jī)系統(tǒng)、智慧屏幕等未來(lái)場(chǎng)景有一席之地?！?陶忠琦暢想三維識(shí)別未來(lái)時(shí)表示：“但二維和三維一定是并存的狀態(tài)，并不是誰(shuí)替代誰(shuí)?！?/span>

那么本文開(kāi)頭所提到的案列到底是怎么回事？顯然這是三維人臉識(shí)別的優(yōu)勢(shì)所在，如果你沒(méi)被遮擋的部分被識(shí)別的信息量達(dá)到設(shè)備的閾值，就可以被識(shí)別。換言之，三維人臉識(shí)別下，臉部信息更豐富者更有優(yōu)勢(shì)。如果用數(shù)學(xué)極限法來(lái)看，只要你臉足夠大，戴帽子+戴口罩也難不倒三維人臉識(shí)別。

【1】備注：的盧深視是一家專(zhuān)注三維機(jī)器視覺(jué)和人工智能領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè)，成立于2015年8月，總部位于北京，在杭州、合肥兩地設(shè)有研發(fā)中心，在結(jié)構(gòu)光深度感知、三維實(shí)時(shí)高精度重建、三維跟蹤識(shí)別及感知等技術(shù)方向上，處于國(guó)際領(lǐng)先地位。