當(dāng)人與人最舒適的距離是“你離我遠(yuǎn)點(diǎn)”時(shí)，AI正以一種溫暖的方式靠近你們，帶來特殊的安全感。如今，口罩就像外出必備的保護(hù)傘，在AI的加持下，它不再是“刷臉”通行的障礙物，能讓你在公司、校園、小區(qū)等場景中暢通無阻……
近日，沒有被口罩“蒙蔽雙眼”的百度AI將口罩檢測及戴口罩人臉識別技術(shù)應(yīng)用于百度公司園區(qū)的人臉閘機(jī)和AI測溫系統(tǒng)中，員工均可在佩戴口罩時(shí)刷臉識別身份，保障安全、高效復(fù)工。其實(shí)早在3月初，百度大腦已面向行業(yè)將口罩檢測及戴口罩人臉識別相關(guān)AI能力全部開放，覆蓋人臉識別和人體分析的全產(chǎn)品矩陣，同時(shí)提供公有云 API、離線 SDK、私有化部署包等多樣化的產(chǎn)品形態(tài)，使開發(fā)者在線調(diào)用、移動端辦公、落地到門禁閘機(jī)等硬件設(shè)備中時(shí)，都可以輕松“復(fù)制”，拿來即用。
人臉閘機(jī)(GIF)
AI測溫系統(tǒng)(GIF)
科技，讓疫情肆虐的生活更有溫度。但是這看似輕松的刷臉動作，背后承載著極為復(fù)雜的AI算法。佩戴口罩時(shí)，遮擋了大部分的面部特征，這在人臉識別領(lǐng)域是一個(gè)公認(rèn)的難題。首先，人臉識別算法主要依據(jù)人臉面部特征進(jìn)行身份判定，佩戴口罩會使下巴、嘴部、鼻子等用于識別的臉部特征大量丟失。其次，當(dāng)前人臉識別算法使用的深度學(xué)習(xí)技術(shù)依賴海量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，在短期內(nèi)收集大量佩戴口罩照片，并進(jìn)行人工標(biāo)注幾乎是不可能的任務(wù)。最后，人臉識別系統(tǒng)一般包含人臉檢測、跟蹤、活體檢測、識別等多個(gè)模塊，佩戴口罩對系統(tǒng)中每個(gè)模塊都是嚴(yán)峻考驗(yàn)。
針對這三個(gè)方面的巨大挑戰(zhàn)，百度視覺算法團(tuán)隊(duì)進(jìn)行技術(shù)攻堅(jiān)，成功解決了戴口罩人臉識別的難題。關(guān)于遮擋帶來的信息丟失問題，百度視覺算法團(tuán)隊(duì)讓算法更加關(guān)注口罩遮擋外的部分，加強(qiáng)對眼部區(qū)域的特征學(xué)習(xí)，將佩戴口罩、帽子等遮擋帶來的信息丟失降到最低?；诖?，通過采用基于空間位置的注意力機(jī)制特征學(xué)習(xí)，充分獲取戴口罩人臉的身份信息。
基于空間位置的注意力機(jī)制特征學(xué)習(xí)
特征可視化結(jié)果
對于缺乏戴口罩訓(xùn)練數(shù)據(jù)的問題，可以通過人工生成的方式解決。百度算法團(tuán)隊(duì)采用基于人臉關(guān)鍵點(diǎn)的三維圖像融合技術(shù)，以解決人臉姿態(tài)變化帶來的口罩形變和遮擋問題，同時(shí)生成更加自然、真實(shí)的照片，最終通過收集市面上各種顏色、大小和樣式的口罩圖片，與之前積累的未佩戴口罩人臉圖片進(jìn)行融合，快速合成各種場景、海量真實(shí)的戴口罩訓(xùn)練照片。此外，通過基于百度飛槳獨(dú)有的多機(jī)多卡大規(guī)模分類庫PLSC，可快速對數(shù)百萬ID的訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，并采用飛槳模型壓縮庫PaddleSlim進(jìn)行模型搜索與壓縮，產(chǎn)出高性能的人臉識別模型，使用飛槳PaddleLite快速進(jìn)行云端和移動端部署。
合成口罩圖片
在人臉識別系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，百度算法團(tuán)隊(duì)針對戴口罩問題做出一系列的優(yōu)化調(diào)整。比如檢測算法采用了百度最新的PyramidBox-lite檢測算法，并加入超過10萬張口罩人臉數(shù)據(jù)訓(xùn)練，在準(zhǔn)確率不變的情況下，召回率提升30%。口罩分類算法基于人臉關(guān)鍵點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)抽取具有豐富面部語義信息的人臉特征表示，并基于該特征進(jìn)行口罩遮擋判斷，并通過PaddleSlim進(jìn)行模型壓縮，模型大小壓縮超過3倍。此外，早在2月13日，百度就在業(yè)內(nèi)首個(gè)宣布開源口罩人臉檢測及分類模型, 該模型可以有效檢測密集人流區(qū)域中的所有人臉，并判斷其是否佩戴口罩，目前已通過飛槳 PaddleHub 對外開源。
除了百度公司園區(qū)，百度“口罩佩戴檢測模型”和“戴口罩時(shí)的人臉識別算法”等，正在全力支持合作伙伴和開發(fā)者相關(guān)抗疫項(xiàng)目的開發(fā)和落地?？粕悄芡ㄟ^百度大腦對城中村門禁系統(tǒng)進(jìn)行改造，租戶利用前期入住時(shí)登記好的人臉可開鎖進(jìn)門，同時(shí)該人臉數(shù)據(jù)庫與公安大數(shù)據(jù)后臺對接，對可疑人員及網(wǎng)上追逃人員進(jìn)行預(yù)警。十牛科技將百度大腦發(fā)布的口罩檢測與戴口罩人臉識別技術(shù)，更新至校園安全管理系統(tǒng)中，為學(xué)生復(fù)學(xué)做好萬全準(zhǔn)備。學(xué)生均可在佩戴口罩時(shí)刷臉考勤;通過戴口罩人臉識別技術(shù)，還可監(jiān)測陌生人員和危險(xiǎn)人員進(jìn)入校園情況……
此外，賽藍(lán)科技、智薈物聯(lián)、海帆數(shù)據(jù)等100余家企業(yè)也正在試用百度提供的口罩識別相關(guān)技術(shù)和模型，涉及零售線下門店無感刷臉購物、智慧社區(qū)刷臉門禁、企業(yè)員工刷臉考勤等場景。
2019年9月，在深圳召開的百度大腦人臉識別新產(chǎn)品及伙伴計(jì)劃發(fā)布會上，百度大腦宣布人臉識別公有云服務(wù)日均調(diào)用量超過1億，居業(yè)界第一，已具備豐富、完整的人臉產(chǎn)品矩陣，有超過1000+合作伙伴，落地超過10萬個(gè)項(xiàng)目?？梢姛o論技術(shù)能力還是落地應(yīng)用，百度大腦都展示出了強(qiáng)勁的實(shí)力。
百度在視覺領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢，不僅在疫情期間為人們的日常生活帶來極大的便利，也為CVPR 2020貢獻(xiàn)了22篇相關(guān)領(lǐng)域的論文成果。在收錄的論文中，可應(yīng)用于口罩識別的人臉檢測算法HAMBox引起了許多頂尖學(xué)者的關(guān)注。百度在國際頂會中打下的這一記“重拳”，再次展示了中國AI驚人成長速度，及其不可忽視的創(chuàng)新能力。
值得一提的是，百度還在各大城市推出線下廣告，包括深圳羅湖萬象城、北京王府井和成都春熙路等，通過大屏海報(bào)的形式提醒廣大市民在疫情佩戴口罩的重要性，同時(shí)以溫暖的句子為奮戰(zhàn)在一線的英雄們加油打氣?？谡挚梢宰韪舨《?，但它卻不會遮住人們本來的樣貌，更無法阻擋“AI”。
目前，百度戴口罩識別相關(guān)基礎(chǔ)能力已經(jīng)通過飛槳對外開源，進(jìn)一步滿足開發(fā)者不同層次、不同需求場景的快速接入。在疫情中始終與時(shí)間賽跑的百度，還將持續(xù)輸出AI技術(shù)能力，守護(hù)前線戰(zhàn)斗人員、生活中的每一個(gè)人，以AI之力點(diǎn)亮人們的美好未來!
