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怎样让手机认出戴着口罩的你?有人“训练”iphone失败了,腾讯正在做这样的尝试
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来源:上观新闻 作者:栾吟之 2020-02-24 19:14
摘要:有时候,安全性和便利性是相左的,很难两全其美。

戴着口罩的你,已经不能再被手机识别,每次打开手机都要手动输入密码;而“刷脸”进出办公楼大楼,也必须先摘下口罩露出全脸……

一切变得不那么友好?过去一年里,“人脸识别”几乎成了AI代名词,却因为疫情之下口罩的存在而“不再风光”。记者采访发现,口罩下的人脸识别技术,正在加紧研发并悄然落地,它距离投入使用还有多远?


“腾讯优图”能认出5种戴口罩情形

腾讯最近宣布,旗下由腾讯云与智慧产业事业群组建的团队“腾讯优图”,成功研发出了口罩佩戴识别专用AI。这套AI既能对戴口罩的人实现人脸识别,又能对口罩佩戴错误者进行预警,对有不戴口罩的识别准确率超过99%。

目前,AI可精细识别五种情形,包括未佩戴口罩、口罩仅遮挡嘴部、口罩仅遮挡下巴、口罩未遮挡面部、正确佩戴口罩。AI会利用“人脸质量模型”,先对人脸进行口罩遮挡判断,再对遮挡区域进行信息提取,同时加强对人脸可见区域的判别能力。

这种识别功能是如何实现的?“腾讯优图”对人脸检测、人脸配准(关键点定位)、人脸属性、人脸识别等技术进行重点攻坚。尤其是在人脸配准方面,为解决口罩带来的大范围遮挡面部问题,优图自研了“多分支轻量神经网络”,快速通过图像编辑技术,合成海量人脸口罩数据,并用于算法优化提升。

不过,对于安全性要求极高的应用场景,比如支付,算法依然会引导面部遮挡严重的人员进行其他方式的身份验证。腾讯的这种技术虽然还未投入市场,但产品完善后,可以用于社区管理,或是用于企事业单位检测员工情况,保障复工安全。


一项新技术初次在居住小区落地

遮挡下的人脸识别,是业内公认的一个难题。记者从上海各小区、各单位获悉,目前市面上几乎没有能解决“口罩难题”的人脸识别技术。

但南京已有一家人工智能公司,率先研发出了此类产品并投入使用。这家成立于2015年的南京甄视智能科技有限公司,从1月底开始紧急启动防疫项目组,针对防疫需求进行技术研发。

首先从算法模型上突围。此前,业界没有一个稳定高效、能突破“口罩难题”的人脸识别算法,但好在团队已积累了近千个人脸基础模型,为了获得更多测试数据,企业发动公司全体员工及亲属,用了两天时间采集到一个小规模数据集。

紧接着的远程模型评测中,团队找到了一种有效思路——采用眼部特征与整体人脸特征的融合,通过自研的轻量级网络,单独训练计算机“抓取”眼部关键信息,对眼部特征图与整体人脸特征图进行多级融合,提高识别的准确率。

据说,内部测试过程中,口罩人脸识别只比普通人脸识别准确率低 5%,但技术团队仍然觉得“这还不够”。

就在算法验证“尚不充分”的情况下,这套系统已在南京某小区紧急投入使用了。该小区常住人口1500人,居民不算多,技术团队为此加急制作了一款微信小程序,先让居民通过现场扫码方式,录入不戴口罩的脸部信息,然后再在门禁系统“刷脸”通行。所幸,口罩遮挡下的人脸识别,在初次尝试中达到了非常高效的通行。

但这项研发还远远没有达到“成功”。技术人员说,在上万人、甚至几十万人的应用场景下,技术层面上还有各种新的挑战,比如,几十万人中总可以找到一些眼睛非常相似的人,当鼻子嘴巴下颌等“有效信息”被遮挡后,识别率自然会降低,这是他们正在突破的方向。


安全性和便利性难“两全”

为何人脸识别一遇到口罩就不灵验了?专业人士分析说,人们戴上口罩后,许多重要的五官信息被遮挡,可用于人脸辨别的信息量大大减少;其次,脸部轮廓等可辨别信息,在物理分布上会发生明显变化,遵循惯常思路训练的AI识别模型,精准度会明显降低;此外,从数据角度来说,戴着口罩下的人脸数据本来就很缺乏,疫情期间更是难以快速采集数据,缺少AI训练素材。

而受影响最大的恐怕是苹果手机用户。苹果手机从iPhone X开始,便取消了指纹解锁功能,戴着口罩的用户只能手动输入六位密码。

有些用户开始“训练”自己的手机,试图让iPhone学会认识戴上口罩的自己。这是因为,不少人知道,iPhone能识别出眼镜。假如用户某一天突然佩戴了眼镜,手机在首次识别往往会失败,要求输入密码,但是随后机器会学习这种面容变化,当用户下一次开启手机后,便可以实现面部解锁。

对此,专家的说法是,即便无数次输入佩戴相同口罩的面容,iphone也学不会这种识别。这是因为,Face ID的识别安全性能很高,能够迅速通过30000个点来感知人脸特征,以此保护手机不被仿制品解锁。正是出于安全原因,iphone一旦收集不到足够数量的识别点,就不会“冒险”为你解锁的。

“有时候安全性和便利性是相左的,很难两全其美。”专家说,有些手机运用2D人脸识别方案就可以解锁,可以认出戴着口罩的用户,但是或许并非是好事,意味着你的手机可能不够安全。

从这个意义上来说,我们既盼望“刷脸”技术能更加成熟、尽快突破“口罩难题”,又同时希望技术能走得更稳、更远,为社会提供更高安全性的新产品。

栏目主编:张奕
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