人臉檢測(cè)與人臉識(shí)別
完成人臉識(shí)別的工作，要經(jīng)過(guò)幾個(gè)步驟。首先計(jì)算機(jī)需要在圖像或視頻中找到人臉的位置，這部分工作一般叫做人臉檢測(cè)。如前所述，這是一種粗分類，具體到人臉檢測(cè)中，實(shí)際上是二分類，計(jì)算機(jī)只需要判斷目標(biāo)圖像是或者不是人臉。但由于并不能事先確定人臉的大小和位置，計(jì)算機(jī)需要以每個(gè)可能的人臉大小對(duì)全圖進(jìn)行掃描，逐個(gè)判斷子窗口所截取的圖像是否為人臉。而每次掃描過(guò)程，子窗口移動(dòng)的步長(zhǎng)可能是幾個(gè)像素。
所以你可以大致想象下，作一張圖的人臉檢測(cè)，計(jì)算機(jī)需要作多少次二分類判斷。
人臉檢測(cè)步驟從一張圖中獲得人臉的位置和大小，并將該部分圖像送給后續(xù)步驟，包括：人臉部件點(diǎn)定位，人臉圖像的對(duì)齊和歸一化，人臉圖像質(zhì)量選取，特征提取，特征比對(duì)。所有步驟完成后，才能得知該人臉的身份。
當(dāng)然，我們也可以單獨(dú)使用人臉檢測(cè)功能來(lái)完成某些應(yīng)用，比如當(dāng)前大部分照相機(jī)，及手機(jī)攝像頭都有人臉檢測(cè)功能，可以自動(dòng)獲得人臉位置，從而對(duì)圖片作一些自動(dòng)調(diào)焦和優(yōu)化。甚至對(duì)人臉做一些初步的判斷，比如性別、年齡，甚至顏值。
1v1人臉驗(yàn)證與1vＮ人臉查找
主人公通過(guò)各種方式，蒙混過(guò)層層身份驗(yàn)證，成功進(jìn)入某機(jī)要部門，這是電影中經(jīng)常出現(xiàn)的情節(jié)。而這層層的身份驗(yàn)證就經(jīng)常包括人臉識(shí)別。在這種應(yīng)用中，使用者往往需要提供自己的身份。
比如使用門卡，計(jì)算機(jī)可以通過(guò)門卡在后臺(tái)中獲取門卡所有者的人臉樣本，將其與當(dāng)前使用門卡人的人臉圖像進(jìn)行對(duì)比，以確認(rèn)當(dāng)前使用門卡的人與門卡的所有者是否匹配，如此可以避免撿到你門卡的人輕松混入公司。
這是一種1v1的身份驗(yàn)證，計(jì)算機(jī)對(duì)當(dāng)前人臉和庫(kù)存人臉進(jìn)行一次比對(duì)，是對(duì)其他驗(yàn)證方式的一種輔助，從而提高身份驗(yàn)證的可靠性。這種應(yīng)用目前已經(jīng)大量使用，比如敏感設(shè)施的準(zhǔn)入，互聯(lián)網(wǎng)金融領(lǐng)域的遠(yuǎn)程開(kāi)戶及大額提取的身份驗(yàn)證等。
文章開(kāi)始時(shí)提到的《機(jī)械戰(zhàn)警》中的橋段，則是1vN的人臉查找。機(jī)械戰(zhàn)警可以聯(lián)機(jī)查找一個(gè)保存了所有通緝犯數(shù)據(jù)的人臉庫(kù)，每次他遇到一個(gè)人，都會(huì)先獲取該人的人臉信息，用所獲得信息去通緝犯數(shù)據(jù)庫(kù)中去逐個(gè)比對(duì)，如果發(fā)現(xiàn)匹配度足夠高的，就當(dāng)場(chǎng)抓捕。每次人臉識(shí)別，計(jì)算機(jī)要作n次人臉比對(duì)，n為待識(shí)別庫(kù)中的人臉模板數(shù)。
如果要求計(jì)算機(jī)只憑借人臉識(shí)別出一個(gè)人的身份，這實(shí)際上也是一種1vN的人臉查找，其目標(biāo)人臉庫(kù)是一個(gè)由n個(gè)人臉組成的“熟人庫(kù)”，隨著n的增大，準(zhǔn)確識(shí)別的難度也會(huì)增大，一次識(shí)別所需要的計(jì)算時(shí)間也會(huì)增加。我們可以考慮一下，一個(gè)普通人能對(duì)多少個(gè)人臉進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別？大概也就在幾十個(gè)這個(gè)數(shù)量級(jí)上吧。
而目前最好的人臉識(shí)別技術(shù)實(shí)際上已經(jīng)超過(guò)了這個(gè)水平。
例如國(guó)內(nèi)頂級(jí)的人臉識(shí)別公司，一般會(huì)有一面屏幕墻，演示公司各個(gè)攝像頭所拍攝到人員活動(dòng)，并對(duì)身份進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，而公司內(nèi)一般維護(hù)一個(gè)百人數(shù)量級(jí)的人臉庫(kù)。但如果N再繼續(xù)增大，達(dá)到千人庫(kù)，萬(wàn)人庫(kù)，那么實(shí)時(shí)查找唯一的匹配人臉就成為一種科幻要求了，在較大的人臉庫(kù)應(yīng)用中，一般會(huì)降低對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，并且只要求查出前m名非常匹配的疑似人臉，以便縮小人工檢索的范圍。
