In recent years, visible-spectrum face verification systems have been shown to match the performance of experienced forensic examiners. However, such systems are ineffective in low-light and nighttime conditions. Thermal face imagery, which captures body heat emissions, effectively augments the visible spectrum, capturing discriminative facial features in scenes with limited illumination. Due to the increased cost and difficulty of obtaining diverse, paired thermal and visible spectrum datasets, not many algorithms and large-scale benchmarks for low-light recognition are available. This paper presents an algorithm that achieves state-of-the-art performance on both the ARL-VTF and TUFTS multi-spectral face datasets. Importantly, we study the impact of face alignment, pixel-level correspondence, and identity classification with label smoothing for multi-spectral face synthesis and verification. We show that our proposed method is widely applicable, robust, and highly effective. In addition, we show that the proposed method significantly outperforms face frontalization methods on profile-to-frontal verification. Finally, we present MILAB-VTF(B), a challenging multi-spectral face dataset that is composed of paired thermal and visible videos. To the best of our knowledge, with face data from 400 subjects, this dataset represents the most extensive collection of indoor and long-range outdoor thermal-visible face imagery. Lastly, we show that our end-to-end thermal-to-visible face verification system provides strong performance on the MILAB-VTF(B) dataset.
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Person recognition at a distance entails recognizing the identity of an individual appearing in images or videos collected by long-range imaging systems such as drones or surveillance cameras. Despite recent advances in deep convolutional neural networks (DCNNs), this remains challenging. Images or videos collected by long-range cameras often suffer from atmospheric turbulence, blur, low-resolution, unconstrained poses, and poor illumination. In this paper, we provide a brief survey of recent advances in person recognition at a distance. In particular, we review recent work in multi-spectral face verification, person re-identification, and gait-based analysis techniques. Furthermore, we discuss the merits and drawbacks of existing approaches and identify important, yet under explored challenges for deploying remote person recognition systems in-the-wild.
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横梁面部识别(CFR)旨在识别个体,其中比较面部图像源自不同的感测模式,例如红外与可见的。虽然CFR由于与模态差距相关的面部外观的显着变化,但CFR具有比经典的面部识别更具挑战性,但它在具有有限或挑战的照明的场景中,以及在呈现攻击的情况下,它是优越的。与卷积神经网络(CNNS)相关的人工智能最近的进展使CFR的显着性能提高了。由此激励,这项调查的贡献是三倍。我们提供CFR的概述,目标是通过首先正式化CFR然后呈现具体相关的应用来比较不同光谱中捕获的面部图像。其次,我们探索合适的谱带进行识别和讨论最近的CFR方法,重点放在神经网络上。特别是,我们提出了提取和比较异构特征以及数据集的重新访问技术。我们枚举不同光谱和相关算法的优势和局限性。最后,我们讨论了研究挑战和未来的研究线。
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深度卷积神经网络(DCNNS)的最新进展显示了热量的性能改进,可见的脸部合成和匹配问题。然而,当前的基于DCNN的合成模型在具有大姿势变化的热面上不太良好。为了处理该问题,需要异构面部额定化方法,其中模型采用热剖面图像并产生正面可见面。这是由于大域的一个极其困难的问题,以及两个模式之间的大姿态差异。尽管其在生物识别和监测中存在应用,但文献中的这种问题相对未探索。我们提出了一种域名不可知论的基于学习的生成对抗网络(DAL-GAN),其可以通过具有姿势变化的热面来合成可见域中的前视图。 Dal-GaN由具有辅助分类器的发电机和两个鉴别器,捕获局部和全局纹理鉴别以获得更好的合成。在双路径训练策略的帮助下,在发电机的潜在空间中强制实施对比度约束,这改善了特征向量辨别。最后,利用多功能损失函数来指导网络合成保存跨域累加的身份。广泛的实验结果表明,与其他基线方法相比,Dal-GaN可以产生更好的质量正面视图。
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可见光面图像匹配是跨模型识别的具有挑战性的变化。挑战在于,可见和热模式之间的较大的模态间隙和低相关性。现有方法采用图像预处理,特征提取或常见的子空间投影,它们本身是独立的问题。在本文中,我们提出了一种用于交叉模态面部识别的端到端框架。该算法的旨在从未处理的面部图像学习身份鉴别特征,并识别跨模态图像对。提出了一种新颖的单元级丢失,用于在丢弃模态信息时保留身份信息。另外,提出用于将图像对分类能力集成到网络中的跨模判位块。所提出的网络可用于提取无关的矢量表示或测试图像的匹配对分类。我们对五个独立数据库的跨型号人脸识别实验表明,该方法实现了对现有最先进的方法的显着改善。
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异质的面部识别(HFR)旨在匹配不同域(例如,可见到近红外图像)的面孔,该面孔已被广泛应用于身份验证和取证方案。但是,HFR是一个具有挑战性的问题,因为跨域差异很大,异质数据对有限和面部属性变化很大。为了应对这些挑战,我们从异质数据增强的角度提出了一种新的HFR方法,该方法称为面部合成,具有身份 - 属性分解(FSIAD)。首先,身份属性分解(IAD)将图像截取到与身份相关的表示和与身份无关的表示(称为属性)中,然后降低身份和属性之间的相关性。其次,我们设计了一个面部合成模块(FSM),以生成大量具有分离的身份和属性的随机组合的图像,以丰富合成图像的属性多样性。原始图像和合成图像均被用于训练HFR网络,以应对挑战并提高HFR的性能。在五个HFR数据库上进行的广泛实验验证了FSIAD的性能比以前的HFR方法更高。特别是,FSIAD以vr@far = 0.01%在LAMP-HQ上获得了4.8%的改善,这是迄今为止最大的HFR数据库。
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我们建议使用单个图像进行面部表达到表达翻译的简单而强大的地标引导的生成对抗网络(Landmarkgan),这在计算机视觉中是一项重要且具有挑战性的任务,因为表达到表达的翻译是非 - 线性和非对准问题。此外,由于图像中的对象可以具有任意的姿势,大小,位置,背景和自我观念,因此需要在输入图像和输出图像之间有一个高级的语义理解。为了解决这个问题,我们建议明确利用面部地标信息。由于这是一个具有挑战性的问题,我们将其分为两个子任务,(i)类别引导的地标生成,以及(ii)具有里程碑意义的指导表达式对表达的翻译。两项子任务以端到端的方式进行了培训,旨在享受产生的地标和表情的相互改善的好处。与当前的按键指导的方法相比,提议的Landmarkgan只需要单个面部图像即可产生各种表达式。四个公共数据集的广泛实验结果表明,与仅使用单个图像的最先进方法相比,所提出的Landmarkgan获得了更好的结果。该代码可从https://github.com/ha0tang/landmarkgan获得。
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The emergence of COVID-19 has had a global and profound impact, not only on society as a whole, but also on the lives of individuals. Various prevention measures were introduced around the world to limit the transmission of the disease, including face masks, mandates for social distancing and regular disinfection in public spaces, and the use of screening applications. These developments also triggered the need for novel and improved computer vision techniques capable of (i) providing support to the prevention measures through an automated analysis of visual data, on the one hand, and (ii) facilitating normal operation of existing vision-based services, such as biometric authentication schemes, on the other. Especially important here, are computer vision techniques that focus on the analysis of people and faces in visual data and have been affected the most by the partial occlusions introduced by the mandates for facial masks. Such computer vision based human analysis techniques include face and face-mask detection approaches, face recognition techniques, crowd counting solutions, age and expression estimation procedures, models for detecting face-hand interactions and many others, and have seen considerable attention over recent years. The goal of this survey is to provide an introduction to the problems induced by COVID-19 into such research and to present a comprehensive review of the work done in the computer vision based human analysis field. Particular attention is paid to the impact of facial masks on the performance of various methods and recent solutions to mitigate this problem. Additionally, a detailed review of existing datasets useful for the development and evaluation of methods for COVID-19 related applications is also provided. Finally, to help advance the field further, a discussion on the main open challenges and future research direction is given.
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深度神经网络在人类分析中已经普遍存在,增强了应用的性能,例如生物识别识别,动作识别以及人重新识别。但是,此类网络的性能通过可用的培训数据缩放。在人类分析中,对大规模数据集的需求构成了严重的挑战,因为数据收集乏味,廉价,昂贵,并且必须遵守数据保护法。当前的研究研究了\ textit {合成数据}的生成,作为在现场收集真实数据的有效且具有隐私性的替代方案。这项调查介绍了基本定义和方法,在生成和采用合成数据进行人类分析时必不可少。我们进行了一项调查,总结了当前的最新方法以及使用合成数据的主要好处。我们还提供了公开可用的合成数据集和生成模型的概述。最后,我们讨论了该领域的局限性以及开放研究问题。这项调查旨在为人类分析领域的研究人员和从业人员提供。
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在过去的几十年中,面部识别(FR)在计算机视觉和模式识别社会中进行了积极研究。最近,由于深度学习的进步,FR技术在大多数基准数据集中都显示出高性能。但是,当将FR算法应用于现实世界的情况时,该性能仍然不令人满意。这主要归因于训练和测试集之间的不匹配。在此类不匹配中,训练和测试面之间的面部不对对准是阻碍成功的FR的因素之一。为了解决这一限制,我们提出了一个脸型引导的深度特征对齐框架,以使fr稳健地对脸错位。基于面部形状的先验(例如,面部关键点),我们通过引入对齐方式和未对准的面部图像之间的对齐过程,即像素和特征对齐方式来训练所提出的深网。通过像从面部图像和面部形状提取的聚合特征解码的像素对齐过程,我们添加了辅助任务以重建良好的面部图像。由于汇总功能通过特征对齐过程链接到面部功能提取网络作为指南,因此我们将强大的面部功能训练到面部未对准。即使在训练阶段需要面部形状估计,通常在传统的FR管道中纳入的额外面部对齐过程在测试阶段不一定需要。通过比较实验,我们验证了提出的方法与FR数据集的面部未对准的有效性。
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最近,面部生物识别是对传统认证系统的方便替代的巨大关注。因此,检测恶意尝试已经发现具有重要意义,导致面部抗欺骗〜(FAS),即面部呈现攻击检测。与手工制作的功能相反,深度特色学习和技术已经承诺急剧增加FAS系统的准确性,解决了实现这种系统的真实应用的关键挑战。因此,处理更广泛的发展以及准确的模型的新研究区越来越多地引起了研究界和行业的关注。在本文中,我们为自2017年以来对与基于深度特征的FAS方法相关的文献综合调查。在这一主题上阐明,基于各种特征和学习方法的语义分类。此外,我们以时间顺序排列,其进化进展和评估标准(数据集内集和数据集互联集合中集)覆盖了FAS的主要公共数据集。最后,我们讨论了开放的研究挑战和未来方向。
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Recent years witnessed the breakthrough of face recognition with deep convolutional neural networks. Dozens of papers in the field of FR are published every year. Some of them were applied in the industrial community and played an important role in human life such as device unlock, mobile payment, and so on. This paper provides an introduction to face recognition, including its history, pipeline, algorithms based on conventional manually designed features or deep learning, mainstream training, evaluation datasets, and related applications. We have analyzed and compared state-of-the-art works as many as possible, and also carefully designed a set of experiments to find the effect of backbone size and data distribution. This survey is a material of the tutorial named The Practical Face Recognition Technology in the Industrial World in the FG2023.
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近年来,由于深度学习体系结构的有希望的进步,面部识别系统取得了非凡的成功。但是,当将配置图像与额叶图像的画廊匹配时,它们仍然无法实现预期的准确性。当前方法要么执行姿势归一化(即额叶化)或脱离姿势信息以进行面部识别。相反,我们提出了一种新方法,通过注意机制将姿势用作辅助信息。在本文中,我们假设使用注意机制姿势参加的信息可以指导剖面面上的上下文和独特的特征提取,从而进一步使嵌入式域中的更好表示形式学习。为了实现这一目标,首先,我们设计了一个统一的耦合曲线到额定面部识别网络。它通过特定于类的对比损失来学习从面孔到紧凑的嵌入子空间的映射。其次,我们开发了一个新颖的姿势注意力块(PAB),以专门指导从剖面面上提取姿势 - 不合稳定的特征。更具体地说,PAB旨在显式地帮助网络沿着频道和空间维度沿着频道和空间维度的重要特征,同时学习嵌入式子空间中的歧视性但构成不变的特征。为了验证我们提出的方法的有效性,我们对包括多PIE,CFP,IJBC在内的受控和野生基准进行实验,并在艺术状态下表现出优势。
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自动面部识别是一个知名的研究领域。在该领域的最后三十年的深入研究中,已经提出了许多不同的面部识别算法。随着深度学习的普及及其解决各种不同问题的能力,面部识别研究人员集中精力在此范式下创建更好的模型。从2015年开始,最先进的面部识别就植根于深度学习模型。尽管有大规模和多样化的数据集可用于评估面部识别算法的性能,但许多现代数据集仅结合了影响面部识别的不同因素,例如面部姿势,遮挡,照明,面部表情和图像质量。当算法在这些数据集上产生错误时,尚不清楚哪些因素导致了此错误,因此,没有指导需要多个方向进行更多的研究。这项工作是我们以前在2014年开发的作品的后续作品,最终于2016年发表,显示了各种面部方面对面部识别算法的影响。通过将当前的最新技术与过去的最佳系统进行比较,我们证明了在强烈的遮挡下,某些类型的照明和强烈表达的面孔是深入学习算法所掌握的问题,而具有低分辨率图像的识别,极端的姿势变化和开放式识别仍然是一个开放的问题。为了证明这一点,我们使用六个不同的数据集和五种不同的面部识别算法以开源和可重现的方式运行一系列实验。我们提供了运行所有实验的源代码,这很容易扩展,因此在我们的评估中利用自己的深网只有几分钟的路程。
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Person re-identification (Re-ID) aims at retrieving a person of interest across multiple non-overlapping cameras. With the advancement of deep neural networks and increasing demand of intelligent video surveillance, it has gained significantly increased interest in the computer vision community. By dissecting the involved components in developing a person Re-ID system, we categorize it into the closed-world and open-world settings. The widely studied closed-world setting is usually applied under various research-oriented assumptions, and has achieved inspiring success using deep learning techniques on a number of datasets. We first conduct a comprehensive overview with in-depth analysis for closed-world person Re-ID from three different perspectives, including deep feature representation learning, deep metric learning and ranking optimization. With the performance saturation under closed-world setting, the research focus for person Re-ID has recently shifted to the open-world setting, facing more challenging issues. This setting is closer to practical applications under specific scenarios. We summarize the open-world Re-ID in terms of five different aspects. By analyzing the advantages of existing methods, we design a powerful AGW baseline, achieving state-of-the-art or at least comparable performance on twelve datasets for FOUR different Re-ID tasks. Meanwhile, we introduce a new evaluation metric (mINP) for person Re-ID, indicating the cost for finding all the correct matches, which provides an additional criteria to evaluate the Re-ID system for real applications. Finally, some important yet under-investigated open issues are discussed.
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Animating portraits using speech has received growing attention in recent years, with various creative and practical use cases. An ideal generated video should have good lip sync with the audio, natural facial expressions and head motions, and high frame quality. In this work, we present SPACE, which uses speech and a single image to generate high-resolution, and expressive videos with realistic head pose, without requiring a driving video. It uses a multi-stage approach, combining the controllability of facial landmarks with the high-quality synthesis power of a pretrained face generator. SPACE also allows for the control of emotions and their intensities. Our method outperforms prior methods in objective metrics for image quality and facial motions and is strongly preferred by users in pair-wise comparisons. The project website is available at https://deepimagination.cc/SPACE/
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尽管在面部识别方面取得了重大进展(FR),但由于半约束训练数据集和无约束的测试方案之间的域间隙,在不受约束的环境中FR仍然具有挑战性。为了解决此问题,我们提出了一个可控的面部合成模型(CFSM),该模型可以模仿样式潜在空间中目标数据集的分布。CFSM在样式潜在空间中学习了一个线性子空间,并具有对综合多样性和程度的精确控制。此外,预先训练的合成模型可以由FR模型指导,从而使所得图像对FR模型训练更有益。此外,目标数据集分布的特征是学到的正交碱基,可以用来测量面部数据集之间的分布相似性。我们的方法在不受约束的基准测试中获得了显着的性能提高,例如IJB-B,IJB-C,TinyFace和IJB-S(+5.76%rank1)。
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在这项研究中,在使用Flickr-Faces-HQ和SpangeFaces数据集生成的遮罩与揭露面上的面部识别,我们报告了由Pandemics的掩模穿着掩盖穿着的识别性能的36.78%劣化,特别是在边境检查点情景中。在跨光谱域中的高级深度学习方法,我们取得了更好的性能并降低了1.79%的劣化。
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地理定位的概念是指确定地球上的某些“实体”的位置的过程,通常使用全球定位系统(GPS)坐标。感兴趣的实体可以是图像,图像序列,视频,卫星图像,甚至图像中可见的物体。由于GPS标记媒体的大规模数据集由于智能手机和互联网而迅速变得可用,而深入学习已经上升以提高机器学习模型的性能能力,因此由于其显着影响而出现了视觉和对象地理定位的领域广泛的应用,如增强现实,机器人,自驾驶车辆,道路维护和3D重建。本文提供了对涉及图像的地理定位的全面调查,其涉及从捕获图像(图像地理定位)或图像内的地理定位对象(对象地理定位)的地理定位的综合调查。我们将提供深入的研究,包括流行算法的摘要,对所提出的数据集的描述以及性能结果的分析来说明每个字段的当前状态。
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由于其在保护面部识别系统免于演示攻击(PAS)中的至关重要的作用,因此面部抗散热器(FAS)最近引起了人们的关注。随着越来越现实的PA随着新颖类型的发展,由于其表示能力有限,基于手工特征的传统FAS方法变得不可靠。随着近十年来大规模学术数据集的出现,基于深度学习的FA实现了卓越的性能并占据了这一领域。但是,该领域的现有评论主要集中在手工制作的功能上,这些功能过时,对FAS社区的进步没有任何启发。在本文中,为了刺激未来的研究,我们对基于深度学习的FAS的最新进展进行了首次全面综述。它涵盖了几个新颖且有见地的组成部分:1)除了使用二进制标签的监督(例如,``0'''for pas vs.'1'),我们还通过像素智能监督(例如,伪深度图)调查了最新方法; 2)除了传统的数据内评估外,我们还收集和分析专门为域概括和开放式FAS设计的最新方法; 3)除了商用RGB摄像机外,我们还总结了多模式(例如,深度和红外线)或专门(例如,光场和闪存)传感器下的深度学习应用程序。我们通过强调当前的开放问题并突出潜在的前景来结束这项调查。
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