面部反欺骗（FAS）在防止演示攻击中的人脸识别系统中起着至关重要的作用。由于身份和微不足道的方差不足，现有面部反欺骗数据集缺乏多样性，这限制了FAS模型的泛化能力。在本文中，我们提出了双重欺骗解散生成（DSDG）框架，通过“通过生成反欺骗”来解决这一挑战。根据变形AutiaceDer（VAE）中的可解释分解潜在解剖学，DSDG学习身份表示的联合分布和潜在空间中的欺骗模式表示。然后，可以从随机噪声生成大规模成对的实时和欺骗图像，以提高训练集的分集。然而，由于VAE的固有缺陷，一些产生的面部图像被部分地扭曲。这种嘈杂的样本很难预测精确的深度值，因此可能阻碍广泛使用的深度监督优化。为了解决这个问题，我们进一步引入了轻量级深度不确定性模块（DUM），减轻了噪声样本对深度不确定性学习的不利影响。 DUM在没有依赖性的情况下开发，因此可以灵活地集成与任何深度监督网络进行面部反欺骗。我们评估了提出的方法在五个流行基准上的有效性，并在测试中实现了最先进的结果。该代码可在https://github.com/jdai-cv/facex-zoo/tree/main/addition_module/dsdg中获得。

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。

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。

Along with the widespread use of face recognition systems, their vulnerability has become highlighted. While existing face anti-spoofing methods can be generalized between attack types, generic solutions are still challenging due to the diversity of spoof characteristics. Recently, the spoof trace disentanglement framework has shown great potential for coping with both seen and unseen spoof scenarios, but the performance is largely restricted by the single-modal input. This paper focuses on this issue and presents a multi-modal disentanglement model which targetedly learns polysemantic spoof traces for more accurate and robust generic attack detection. In particular, based on the adversarial learning mechanism, a two-stream disentangling network is designed to estimate spoof patterns from the RGB and depth inputs, respectively. In this case, it captures complementary spoofing clues inhering in different attacks. Furthermore, a fusion module is exploited, which recalibrates both representations at multiple stages to promote the disentanglement in each individual modality. It then performs cross-modality aggregation to deliver a more comprehensive spoof trace representation for prediction. Extensive evaluations are conducted on multiple benchmarks, demonstrating that learning polysemantic spoof traces favorably contributes to anti-spoofing with more perceptible and interpretable results.

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。

面部反欺骗（FAS）在确保人脸识别系统中起着至关重要的作用。经验上，给定图像，在该图像的不同视图上具有更一致的输出的模型通常更好地执行，如图1所示。通过这种令人兴奋的观察，我们猜想令人鼓舞的特征符合不同视图的一致性可能是提升FAS模型的有希望的方法。在本文中，我们通过增强FAS中的嵌入级和预测级别一致性正规（EPCR）来彻底探讨这种方式。具体地，在嵌入级别，我们设计了密集的相似性损失，以最大化两个中间特征映射的所有位置之间以自我监督的方式;虽然在预测级别，我们优化了两个视图的预测之间的均方误差。值得注意的是，我们的EPCR没有注释，可以直接融入半监督的学习计划。考虑到不同的应用方案，我们进一步设计了五种不同的半监督协议，以衡量半监督的FAS技术。我们进行广泛的实验表明EPCR可以显着提高基准数据集上几个监督和半监控任务的性能。代码和协议即将发布。

Face recognition technology has been widely used in daily interactive applications such as checking-in and mobile payment due to its convenience and high accuracy. However, its vulnerability to presentation attacks (PAs) limits its reliable use in ultra-secure applicational scenarios. A presentation attack is first defined in ISO standard as: a presentation to the biometric data capture subsystem with the goal of interfering with the operation of the biometric system. Specifically, PAs range from simple 2D print, replay and more sophisticated 3D masks and partial masks. To defend the face recognition systems against PAs, both academia and industry have paid extensive attention to developing face presentation attack detection (PAD) technology (or namely `face anti-spoofing (FAS)').

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.

Face Anti-spoofing (FAS) is essential to secure face recognition systems from various physical attacks. However, recent research generally focuses on short-distance applications (i.e., phone unlocking) while lacking consideration of long-distance scenes (i.e., surveillance security checks). In order to promote relevant research and fill this gap in the community, we collect a large-scale Surveillance High-Fidelity Mask (SuHiFiMask) dataset captured under 40 surveillance scenes, which has 101 subjects from different age groups with 232 3D attacks (high-fidelity masks), 200 2D attacks (posters, portraits, and screens), and 2 adversarial attacks. In this scene, low image resolution and noise interference are new challenges faced in surveillance FAS. Together with the SuHiFiMask dataset, we propose a Contrastive Quality-Invariance Learning (CQIL) network to alleviate the performance degradation caused by image quality from three aspects: (1) An Image Quality Variable module (IQV) is introduced to recover image information associated with discrimination by combining the super-resolution network. (2) Using generated sample pairs to simulate quality variance distributions to help contrastive learning strategies obtain robust feature representation under quality variation. (3) A Separate Quality Network (SQN) is designed to learn discriminative features independent of image quality. Finally, a large number of experiments verify the quality of the SuHiFiMask dataset and the superiority of the proposed CQIL.

虽然现有的脸部防欺骗（FAS）方法在域内实验中实现高精度，但由于普遍性较差，它们的效果严重陷入跨域情景。最近，已经探索了多种技巧，例如域泛化和代表性解剖。然而，改进仍然有限有两个问题：1）很难将所有面向共享特征空间的所有面。如果来自未知域的面不映射到共享特征空间中的已知区域，则会意外地获得不准确的预测。 2）很难完全考虑用于解剖学的各种欺骗痕迹。在本文中，我们提出了一个特征生成和假设验证框架来缓解两个问题。最重要的是，在FAS任务中第一次引入生成真实面和已知攻击的假设的特征生成网络。随后，应用两个假设验证模块来判断输入面是否分别来自真实面积和实体面分布。此外，给出了我们框架和贝叶斯不确定性估计之间关系的一些分析，为未知域中的可靠防御提供了理论支持。实验结果表明，我们的框架实现了有希望的结果，优于最先进的公共数据集的最先进的方法。

Near infrared (NIR) to Visible (VIS) face matching is challenging due to the significant domain gaps as well as a lack of sufficient data for cross-modality model training. To overcome this problem, we propose a novel method for paired NIR-VIS facial image generation. Specifically, we reconstruct 3D face shape and reflectance from a large 2D facial dataset and introduce a novel method of transforming the VIS reflectance to NIR reflectance. We then use a physically-based renderer to generate a vast, high-resolution and photorealistic dataset consisting of various poses and identities in the NIR and VIS spectra. Moreover, to facilitate the identity feature learning, we propose an IDentity-based Maximum Mean Discrepancy (ID-MMD) loss, which not only reduces the modality gap between NIR and VIS images at the domain level but encourages the network to focus on the identity features instead of facial details, such as poses and accessories. Extensive experiments conducted on four challenging NIR-VIS face recognition benchmarks demonstrate that the proposed method can achieve comparable performance with the state-of-the-art (SOTA) methods without requiring any existing NIR-VIS face recognition datasets. With slightly fine-tuning on the target NIR-VIS face recognition datasets, our method can significantly surpass the SOTA performance. Code and pretrained models are released under the insightface (https://github.com/deepinsight/insightface/tree/master/recognition).

随着在我们日常生活中的面部识别系统的部署增加，面部呈现攻击检测（PAD）在保护面部识别系统中吸引了很多关注并发挥着关键作用。尽管通过在数据集中的手工制作和基于深度学习的方法方面取得了巨大表现，但在处理看不见场景时的性能下降。在这项工作中，我们提出了一种双流卷积神经网络（CNNS）框架。一个流适应四种学习频率滤波器，以学习频域中的特征，这些功能域不太受传感器/照明的变化的影响。另一个流利用RGB图像来补充频域的特征。此外，我们提出了分层关注模块集成，通过考虑CNN的不同层中的深度特征的性质，在不同阶段中加入来自两个流的信息。在数据集内和交叉数据集设置中评估所提出的方法，结果表明，我们所提出的方法在与最先进的最先进的最新的大多数实验装置中提高了最平移，包括明确为域适应设计的方法/换档问题。我们成功证明了我们提出的垫解决方案的设计，在一步的融合研究中，涉及我们所提出的学习频率分解，我们的分层注意模块设计和使用的损耗功能。培训码和预先接受训练的型号是公开发布的

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。

与传统的头像创建管道相反，这是一个昂贵的过程，现代生成方法直接从照片中学习数据分布，而艺术的状态现在可以产生高度的照片现实图像。尽管大量作品试图扩展无条件的生成模型并达到一定程度的可控性，但要确保多视图一致性，尤其是在大型姿势中，仍然具有挑战性。在这项工作中，我们提出了一个3D肖像生成网络，该网络可产生3D一致的肖像，同时根据有关姿势，身份，表达和照明的语义参数可控。生成网络使用神经场景表示在3D中建模肖像，其生成以支持明确控制的参数面模型为指导。尽管可以通过将图像与部分不同的属性进行对比，但可以进一步增强潜在的分离，但在非面积区域（例如，在动画表达式）时，仍然存在明显的不一致。我们通过提出一种体积混合策略来解决此问题，在该策略中，我们通过将动态和静态辐射场融合在一起，形成一个复合输出，并从共同学习的语义场中分割了两个部分。我们的方法在广泛的实验中优于先前的艺术，在自由视点中观看时，在自然照明中产生了逼真的肖像。所提出的方法还证明了真实图像以及室外卡通面孔的概括能力，在实际应用中显示出巨大的希望。其他视频结果和代码将在项目网页上提供。

随着过去五年的快速发展，面部身份验证已成为最普遍的生物识别方法。得益于高准确的识别性能和用户友好的用法，自动面部识别（AFR）已爆炸成多次实用的应用程序，而不是设备解锁，签到和经济支付。尽管面部身份验证取得了巨大的成功，但各种面部表现攻击（FPA），例如印刷攻击，重播攻击和3D面具攻击，但仍引起了不信任的问题。除了身体上的攻击外，面部视频/图像很容易受到恶意黑客发起的各种数字攻击技术的影响，从而对整个公众造成了潜在的威胁。由于无限制地访问了巨大的数字面部图像/视频，并披露了互联网上流通的易于使用的面部操纵工具，因此没有任何先前专业技能的非专家攻击者能够轻松创建精致的假面，从而导致许多危险的应用程序例如财务欺诈，模仿和身份盗用。这项调查旨在通过提供对现有文献的彻底分析并突出需要进一步关注的问题来建立面部取证的完整性。在本文中，我们首先全面调查了物理和数字面部攻击类型和数据集。然后，我们回顾了现有的反攻击方法的最新和最先进的进度，并突出显示其当前限制。此外，我们概述了面对法医社区中现有和即将面临的挑战的未来研究指示。最后，已经讨论了联合物理和数字面部攻击检​​测的必要性，这在先前的调查中从未进行过研究。

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。

One of the main challenges in deep learning-based underwater image enhancement is the limited availability of high-quality training data. Underwater images are difficult to capture and are often of poor quality due to the distortion and loss of colour and contrast in water. This makes it difficult to train supervised deep learning models on large and diverse datasets, which can limit the model's performance. In this paper, we explore an alternative approach to supervised underwater image enhancement. Specifically, we propose a novel unsupervised underwater image enhancement framework that employs a conditional variational autoencoder (cVAE) to train a deep learning model with probabilistic adaptive instance normalization (PAdaIN) and statistically guided multi-colour space stretch that produces realistic underwater images. The resulting framework is composed of a U-Net as a feature extractor and a PAdaIN to encode the uncertainty, which we call UDnet. To improve the visual quality of the images generated by UDnet, we use a statistically guided multi-colour space stretch module that ensures visual consistency with the input image and provides an alternative to training using a ground truth image. The proposed model does not need manual human annotation and can learn with a limited amount of data and achieves state-of-the-art results on underwater images. We evaluated our proposed framework on eight publicly-available datasets. The results show that our proposed framework yields competitive performance compared to other state-of-the-art approaches in quantitative as well as qualitative metrics. Code available at https://github.com/alzayats/UDnet .

本文的目标是对面部素描合成（FSS）问题进行全面的研究。然而，由于获得了手绘草图数据集的高成本，因此缺乏完整的基准，用于评估过去十年的FSS算法的开发。因此，我们首先向FSS引入高质量的数据集，名为FS2K，其中包括2,104个图像素描对，跨越三种类型的草图样式，图像背景，照明条件，肤色和面部属性。 FS2K与以前的FSS数据集不同于难度，多样性和可扩展性，因此应促进FSS研究的进展。其次，我们通过调查139种古典方法，包括34个手工特征的面部素描合成方法，37个一般的神经式传输方法，43个深映像到图像翻译方法，以及35个图像 - 素描方法。此外，我们详细说明了现有的19个尖端模型的综合实验。第三，我们为FSS提供了一个简单的基准，名为FSGAN。只有两个直截了当的组件，即面部感知屏蔽和风格矢量扩展，FSGAN将超越所提出的FS2K数据集的所有先前最先进模型的性能，通过大边距。最后，我们在过去几年中汲取的经验教训，并指出了几个未解决的挑战。我们的开源代码可在https://github.com/dengpingfan/fsgan中获得。

With the increasing variations of face presentation attacks, model generalization becomes an essential challenge for a practical face anti-spoofing system. This paper presents a generalized face anti-spoofing framework that consists of three tasks: depth estimation, face parsing, and live/spoof classification. With the pixel-wise supervision from the face parsing and depth estimation tasks, the regularized features can better distinguish spoof faces. While simulating domain shift with meta-learning techniques, the proposed one-side triplet loss can further improve the generalization capability by a large margin. Extensive experiments on four public datasets demonstrate that the proposed framework and training strategies are more effective than previous works for model generalization to unseen domains.

最近已经示出了从2D图像中提取隐式3D表示的生成神经辐射场（GNERF）模型，以产生代表刚性物体的现实图像，例如人面或汽车。然而，他们通常难以产生代表非刚性物体的高质量图像，例如人体，这对许多计算机图形应用具有很大的兴趣。本文提出了一种用于人类图像综合的3D感知语义导向生成模型（3D-SAGGA），其集成了GNERF和纹理发生器。前者学习人体的隐式3D表示，并输出一组2D语义分段掩模。后者将这些语义面部掩模转化为真实的图像，为人类的外观添加了逼真的纹理。如果不需要额外的3D信息，我们的模型可以使用照片现实可控生成学习3D人类表示。我们在Deepfashion DataSet上的实验表明，3D-SAGGAN显着优于最近的基线。