人行通道擺閘攝像頭是怎樣認(rèn)出戴著口罩的你的？

當(dāng)你第一次戴著口罩站在居住小區(qū)人行通道擺閘平板電腦前時(shí)，你的心情是有點(diǎn)小擔(dān)憂的：人行通道擺閘攝像頭能認(rèn)出戴著口罩的自己而放行嗎?事實(shí)證明，你的小擔(dān)憂是多余的：人行通道擺閘攝像頭快速鎖定了你的臉部，一兩秒時(shí)間后，平板電腦顯示出你的實(shí)時(shí)體溫，同時(shí)人行通道擺閘為你打開。這時(shí)，你的心情是驚喜的，同時(shí)還有點(diǎn)疑惑：人行通道擺閘攝像頭是怎樣認(rèn)出戴著口罩的自己的?要解開這個(gè)謎團(tuán)，我們需要從人臉識(shí)別技術(shù)說(shuō)起。

一、人臉識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介

人臉識(shí)別技術(shù)，是電子設(shè)備通過(guò)對(duì)靜態(tài)圖片和動(dòng)態(tài)視頻中的人類面部圖像分析特點(diǎn)，并識(shí)別身份的相關(guān)技術(shù)的總稱。

人臉識(shí)別技術(shù)的特征，主要有四個(gè)：非接觸性：識(shí)別設(shè)備和被識(shí)別主體不需要直接進(jìn)行接觸，設(shè)備就能獲取人臉圖像信息，當(dāng)主體面部進(jìn)入到攝像設(shè)備可捕捉的范圍時(shí)即可以被自動(dòng)識(shí)別，可接受度比較高。便捷性：該技術(shù)對(duì)個(gè)體配合度的要求沒(méi)有那么高，每個(gè)人在不知覺(jué)的狀態(tài)下就被獲取了人臉信息。隱蔽性：人臉識(shí)別中運(yùn)用的設(shè)備主要是各式各樣的攝像頭，一部分高科技攝像頭既能清晰捕捉人像信息，又能做到體積小巧玲瓏，不易被發(fā)覺(jué)，因此在一些場(chǎng)合中，只要被識(shí)別主體出現(xiàn)在攝像頭的捕捉范圍內(nèi)，人臉數(shù)據(jù)的收集工作就已經(jīng)完成了——不被個(gè)體察覺(jué)就可以主動(dòng)獲取人臉信息的人臉識(shí)別技術(shù)，天然具有一定的隱蔽性。性價(jià)比高：該技術(shù)可以在同一時(shí)段對(duì)多人進(jìn)行人臉圖像的收集比對(duì)，工作效率高，對(duì)于服務(wù)的雙方都能提供方便，性價(jià)比非常高，適合大范圍內(nèi)推廣使用。

二、人臉識(shí)別技術(shù)在人行通道擺閘上的應(yīng)用

以人臉識(shí)別過(guò)人行通道擺閘為例，人只需在設(shè)備前站定，人行通道擺閘攝像頭就能準(zhǔn)確檢測(cè)出人臉的位置及大小、獲取有效圖像，并提取采集圖像的特征數(shù)據(jù)與系統(tǒng)內(nèi)照片的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)成功后，人行通道擺閘打開，人就可以通過(guò)了。

三、人臉識(shí)別技術(shù)曾因人們戴口罩而遇到應(yīng)用挑戰(zhàn)

疫情下，人們戴口罩通過(guò)人行通道擺閘、還要被設(shè)備測(cè)體溫，這成為人臉識(shí)別技術(shù)的新挑戰(zhàn)。識(shí)別戴口罩的人，這項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)在哪兒?原來(lái)的人臉識(shí)別算法，是根據(jù)面部特征關(guān)鍵點(diǎn)來(lái)進(jìn)行識(shí)別的，算法納入的關(guān)鍵點(diǎn)越多，識(shí)別的結(jié)果也就越精確，但戴口罩后，可供識(shí)別的“關(guān)鍵點(diǎn)”大幅減少：鼻子以下的面部特征被掩蓋，面部特征關(guān)鍵點(diǎn)減少，機(jī)器之前學(xué)習(xí)的特征判別能力隨之降低，同時(shí)，口罩類型較多且遮擋面部的程度不一，也提升了人臉識(shí)別難度。

四、聚焦眼部、優(yōu)化注意力算法模型，戴口罩的人的人臉識(shí)別率可達(dá)99.9%

人臉識(shí)別一般分為兩個(gè)步驟，一是人臉檢測(cè)，二是人臉配對(duì)。識(shí)別的流程是，人臉機(jī)先從視頻圖像中找出人臉，然后通過(guò)人臉上的眼睛、鼻子、嘴巴、眉毛等面部的特征，經(jīng)過(guò)一定算法，在人員數(shù)據(jù)庫(kù)識(shí)別出對(duì)應(yīng)的人。

在硬件方面，該設(shè)備在原有人臉識(shí)別的平板電腦上，新增了一個(gè)測(cè)溫頭。

戴口罩后如何提高識(shí)別通過(guò)率?前提就是盡可能地增加面部特征關(guān)鍵點(diǎn)。當(dāng)面部幾乎一半被遮擋后，面部特征關(guān)鍵點(diǎn)就主要集中在了眼睛和眉毛兩個(gè)部位。

技術(shù)人員從算法模型上突圍，采用眼部、眉毛等局部特征與整體人臉特征的融合，并結(jié)合注意力機(jī)制增強(qiáng)眼部特征，通過(guò)訓(xùn)練眼部關(guān)鍵點(diǎn)的模型，來(lái)提升模型在口罩遮擋下的人臉識(shí)別率。

在人臉遮擋環(huán)境下，可通過(guò)識(shí)別眼部關(guān)鍵點(diǎn)作為一種“注意力模型”，快速掃描全局圖像，獲得需要重點(diǎn)關(guān)注的目標(biāo)區(qū)域眼部，并形成注意力焦點(diǎn)，而后對(duì)眼部這一區(qū)域投入更多注意力資源，以獲取更多所需要關(guān)注目標(biāo)的細(xì)節(jié)信息，而抑制其他無(wú)用信息。采用同樣的原理，在算法層面，針對(duì)基于人臉全局特征及局部特征相結(jié)合的方法，可優(yōu)化現(xiàn)有人臉識(shí)別算法模型，當(dāng)人面部出現(xiàn)其他遮擋時(shí)，也同樣能夠精準(zhǔn)鑒別。當(dāng)前通過(guò)大量訓(xùn)練數(shù)據(jù)，戴口罩的人的人臉識(shí)別率可達(dá)到99.9%。

綜上，人行通道擺閘攝像頭認(rèn)出戴著口罩的你，靠的是人臉高精度識(shí)別技術(shù)，背后是對(duì)大數(shù)據(jù)的深入挖掘而獲得的信息增值。

眾多科研人員一直在通過(guò)技術(shù)升級(jí)挖掘數(shù)據(jù)背后的價(jià)值，未來(lái)，有更人本的數(shù)字技術(shù)，有更先進(jìn)的硬件設(shè)備，智慧社區(qū)生活必然更加便捷、高效、充滿驚喜!