SARS-COV-2向科学界提出了直接和间接的挑战。从大量国家的强制使用面部面具的强制使用最突出的间接挑战之一。面部识别方法在蒙版和未掩蔽的个体上努力执行具有类似准确性的身份验证。已经表明,这些方法的性能在面部掩模存在下显着下降,特别是如果参考图像是未被掩蔽的。我们提出了FocusFace,一种使用对比学习的多任务架构能够准确地执行蒙面的面部识别。该建议的架构被设计为从头开始训练或者在最先进的面部识别方法上工作,而不牺牲传统的面部识别任务中现有模型的能力。我们还探讨了设计对比学习模块的不同方法。结果以屏蔽掩蔽(M-M)和未掩蔽掩蔽(U-M)面验证性能提出。对于这两个设置,结果都与已发布的方法相提并论,但对于M-M而言,该方法能够优于与其比较的所有解决方案。我们进一步表明,当在现有方法顶部使用我们的方法时,培训计算成本在保持类似的表现时显着降低。在Github上提供了实施和培训的型号。
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使用面部作为生物识别标识特征是通过捕获过程的非接触性质和识别算法的高准确度的激励。在目前的Covid-19大流行之后,在公共场所施加了面膜,以保持大流行。然而,由于戴着面具而面的遮挡是面部识别系统的新出现挑战。在本文中,我们提出了一种改进掩蔽面部识别性能的解决方案。具体地,我们提出了在现有面部识别模型的顶部操作的嵌入揭露模型(EUM)。我们还提出了一种新颖的损失功能,自限制的三态(SRT),使欧莱斯能够产生类似于相同身份的未掩蔽面的嵌入物。实现了三个面部识别模型,两个真实屏蔽数据集和两个合成产生的掩蔽面部数据集所取得的评价结果​​证明我们的提出方法在大多数实验环境中显着提高了性能。
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全球Covid-19大流行的出现会给生物识别技术带来新的挑战。不仅是非接触式生物识别选项变得更加重要,而且最近也遇到了频繁的面具的面对面识别。这些掩模会影响前面识别系统的性能,因为它们隐藏了重要的身份信息。在本文中,我们提出了一种掩模不变的面部识别解决方案(MaskInv),其利用训练范例内的模板级知识蒸馏,其旨在产生类似于相同身份的非掩盖面的掩模面的嵌入面。除了蒸馏知识外,学生网络还通过基于边缘的身份分类损失,弹性面,使用遮蔽和非蒙面面的额外指导。在两个真正蒙面面部数据库和具有合成面具的五个主流数据库的逐步消融研究中,我们证明了我们的maskinV方法的合理化。我们所提出的解决方案优于先前的最先进(SOTA)在最近的MFRC-21挑战中的学术解决方案,屏蔽和屏蔽VS非屏蔽,并且还优于MFR2数据集上的先前解决方案。此外,我们证明所提出的模型仍然可以在缺陷的面上表现良好,只有在验证性能下的少量损失。代码,培训的模型以及合成屏蔽数据的评估协议是公开的:https://github.com/fdbtrs/masked-face-recognition-kd。
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戴着面具已被证明是防止SARS-COV-2冠状病毒传播最有效的方法之一。然而,佩戴掩模对不同的面部识别任务构成挑战,并提高了关于掩蔽面部呈现检测(焊盘)的性能的担忧。面向面膜面板面临的主要问题是错误分类的Bona Fide掩盖面,错误分类的部分攻击(由真实面具覆盖)。这项工作通过提出考虑部分攻击标签来监督垫模型培训的方法,以及区域加权推理,通过改变对不同面部区域的关注来进一步改善垫性能的方法来解决这些问题。我们所提出的方法与特定网络架构没有直接链接,因此可以直接纳入任何常见或定制设计的网络。在我们的工作中,选择了两个神经网络(DeepPixbis和MixfaceNet)作为骨干。在协作实际掩模攻击(CRMA)数据库上证明了实验。我们所提出的方法通过减少面向遮阳面时的缺点来优于CRMA数据库中的建立的焊盘方法。此外,我们提出了一个详细的逐步消融研究,指出了所提出的概念对整体垫性能的个人和联合益处。
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这项工作总结了2022年2022年国际生物识别联合会议(IJCB 2022)的IJCB被遮挡的面部识别竞赛(IJCB-OCFR-2022)。OCFR-2022从学术界吸引了总共3支参与的团队。最终,提交了六个有效的意见书,然后由组织者评估。在严重的面部阻塞面前,举行了竞争是为了应对面部识别的挑战。参与者可以自由使用任何培训数据,并且通过使用众所周知的数据集构成面部图像的部分来构建测试数据。提交的解决方案提出了创新,并以所考虑的基线表现出色。这项竞争的主要输出是具有挑战性,现实,多样化且公开可用的遮挡面部识别基准,并具有明确的评估协议。
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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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面部面罩已成为减少Covid-19传输的主要方法之一。这使得面部识别(FR)成为一个具有挑战性的任务,因为掩模隐藏了几个面孔的鉴别特征。此外,面部呈现攻击检测(PAD)至关重要,以确保FR系统的安全性。与越来越多的蒙面的FR研究相比,尚未探索面部遮蔽攻击对垫的影响。因此,我们提出了与戴上面具的主题和攻击的真正面罩的新型攻击,以反映当前的现实情况。此外,本研究通过在不同的实验设置下使用七种最新的垫算法来研究屏蔽攻击对垫性能的影响。我们还评估FR系统漏洞屏蔽攻击。实验表明,真正掩盖的攻击对FR系统的操作和安全构成了严重威胁。
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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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由于Covid-19的情况,面部面具已成为我们日常生活的主要部分。在许多公共场所佩戴嘴巴保护是在许多公共场所的授权,以防止Covid-19病毒的传播。然而,面部面罩影响人脸识别的性能,因为覆盖了大面积的面积。穿着面罩在协作环境中穿着面罩对面部识别系统的不同部件的影响是仍然被全面研究的问题。这项工作研究首次通过利用不同自然的人的面部图像质量评估方法佩戴面部掩模对面部图像质量的影响。这旨在更好地了解面部掩模对整个系统的脸部识别操作的影响。此外,我们进一步研究了模拟掩模对面部图像效用的影响与真实面罩相比。我们讨论了对面部图像质量的掩模效果与自动系统和人类专家面临的面部验证性能之间的相关性,表明这两个因素之间的一致趋势。通过在没有掩盖面上的综合产生数字面部面罩,在包含(1)覆盖面,(2)真实面罩和(3)模拟面罩的数据库上进行评估。最后,提供了对所选质量评估方法集的质量得分的面积的视觉解释,以便更深入地了解掩蔽和非掩盖面中的网络决策的差异以及其他变化。
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演示攻击是对生物识别系统的经常性威胁,其中冒名顶替者试图绕过这些系统。人类经常使用背景信息作为视觉系统的上下文提示。然而,关于基于面部的系统,背景经常被丢弃,因为面部呈现攻击检测(PAD)模型主要用面部作物培训。这项工作介绍了两种设置中面板模型(包括多任务学习,对抗训练和动态帧选择)的比较研究:有和没有作物。结果表明,当图像中存在时,性能始终如一。所提出的多任务方法通过大型余量击败了玫瑰Youtu数据集的最先进的结果,其错误率为0.2%。此外,我们分析了Grad-Cam ++的模型预测,目的是调查模型对已知对人类检查有用的背景元素的程度。从这个分析来看,我们可以得出结论,背景线索在所有攻击中都不相关。因此,显示模型的能力仅在必要时利用背景信息。
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随着最近深度卷积神经网络的进步,一般面临的概念取得了重大进展。然而,最先进的一般面部识别模型对遮挡面部图像没有概括,这正是现实世界场景中的常见情况。潜在原因是用于训练和特定设计的大规模遮挡面部数据,用于解决闭塞所带来的损坏功能。本文提出了一种新颖的面部识别方法,其基于单端到端的深神经网络的闭塞是强大的。我们的方法(使用遮挡掩码)命名(面部识别),学会发现深度卷积神经网络的损坏功能,并通过动态学习的面具清洁它们。此外,我们构建了大规模的遮挡面部图像,从有效且有效地培训。与现有方法相比,依靠外部探测器发现遮挡或采用较少鉴别的浅模型的现有方法,从简单且功能强大。 LFW,Megaface挑战1,RMF2,AR数据集和其他模拟遮挡/掩蔽数据集的实验结果证实,从大幅提高了遮挡下的准确性,并概括了一般面部识别。
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图像分辨率或一般图像质量在当今面部识别系统的性能中起着至关重要的作用。为了解决这个问题,我们提出了一种流行的三胞胎损失的新型组合,以通过微调现有面部识别模型来提高与图像分辨率的鲁棒性。随着八度损失,我们利用高分辨率图像及其合成下采样变体之间的关系与其身份标签共同采样。通过我们的方法对几种最先进的方法进行微调证明,我们可以在各种数据集上显着提高跨分辨率(高低分辨率)面部验证的性能,而不会有意义地加剧高高度的性能分辨率图像。我们的方法应用于FaceTransFormer网络,在挑战性的XQLFW数据集上达到95.12%的面对验证精度,同时在LFW数据库上达到99.73%。此外,低到低面验证精度从我们的方法中受益。我们发布我们的代码,以允许将OCTUPLET损失的无缝集成到现有框架中。
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近年来,围面识别被制定为有价值的生物识别方法,特别是在野生环境中(例如,由于Covid-19大流行导致的遮阳面),其中面部识别可能不适用。本文提出了一种名为基于属性的深周相识别(ADPR)的新的深周围识别框架,其预测软生物学测量,并将预测结合到周边识别算法中,以确定具有高精度的围绕围绕围绕图像的标识。我们提出了一个端到端的框架,它使用了几个共享卷积神经网络(CNN)层(公共网络),其输出馈送两个单独的专用分支(模态专用层);第一分支在第二分支预测软管生物识别技术的同时分类周边图像。接下来,来自这两个分支的特征融合在一起以获得最终的周边识别。所提出的方法与现有方法不同,因为它不仅使用共享的CNN特征空间来共同培训这两个任务,而且还融合了预测的软生物识别功能,具有训练步骤中的周边特征,以提高整体周边识别性能。我们的建议模型使用四个不同的公共数据集进行了广泛的评估。实验结果表明,基于软生物识别的外观识别方法优于野生环境中的其他最先进的方法。
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要识别蒙面的脸,可能的解决方案之一可能是首先恢复面部的遮挡部分,然后应用面部识别方法。受到最新图像介绍方法的启发,我们提出了一个端到端杂交遮罩的面部识别系统,即HIMFR,由三个重要部分组成:遮罩的面部探测器,脸部涂上涂料和脸部识别。蒙面的面部检测器模块应用了预验证的视觉变压器(VIT \ _B32),以检测面部是否被掩盖覆盖。该模块使用基于生成对抗网络(GAN)的微调图像插入模型来恢复面部。最后,基于VIT的混合面部识别模块具有有效的NETB3骨架,可以识别面部。我们已经在四个不同的公开数据集上实施并评估了我们提出的方法:Celeba,ssdmnv2,mafa,{bubfig83}与我们本地收集的小数据集,即面对5。全面的实验结果表明,提出的HIMFR方法具有竞争性能的功效。代码可从https://github.com/mdhosen/himfr获得
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变形攻击是不断影响深度识别系统的众多威胁之一。它包括从不同个体中选择两张面,并将它们融合到包含两者的身份信息的最终图像中。在这项工作中,我们提出了一个新颖的正规化术语,该术语考虑了两者中存在的身份信息,并促进了两个正交潜在媒介的创建。我们在FRLL数据集中评估了我们提出的方法(Orthomad),并在五个不同的数据集中培训时评估了模型的性能。我们以小的RESNET-18为骨干,我们实现了大多数实验的最新结果,而竞争性则在其他实验中结果。本文的代码将公开可用。
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学习歧视性面部特征在建立高性能面部识别模型方面发挥着重要作用。最近的最先进的面部识别解决方案,提出了一种在常用的分类损失函数,Softmax损失中纳入固定的惩罚率,通过最大限度地减少级别的变化来增加面部识别模型的辨别力并最大化级别的帧间变化。边缘惩罚Softmax损失,如arcFace和Cosface,假设可以使用固定的惩罚余量同样地学习不同身份之间的测地距。然而,这种学习目标对于具有不一致的间帧内变化的真实数据并不是现实的,这可能限制了面部识别模型的判别和概括性。在本文中,我们通过提出弹性罚款损失(弹性面)来放松固定的罚款边缘约束,这允许在推动阶级可分离性中灵活性。主要思想是利用从每个训练迭代中的正常分布中汲取的随机保证金值。这旨在提供决策边界机会,以提取和缩回,以允许灵活的类别可分离学习的空间。我们展示了在大量主流基准上使用相同的几何变换,展示了我们的弹性面损失和COSFace损失的优势。从更广泛的角度来看,我们的弹性面在九个主流基准中提出了最先进的面部识别性能。
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面部识别系统必须处理可能导致匹配决策不正确的大型变量(例如不同的姿势,照明和表达)。这些可变性可以根据面部图像质量来测量,这在样本的效用上定义了用于识别的实用性。以前的识别作品不使用这种有价值的信息或利用非本质上的质量估算。在这项工作中,我们提出了一种简单且有效的面部识别解决方案(Qmagface),其将质量感知的比较分数与基于大小感知角裕度损耗的识别模型相结合。所提出的方法包括比较过程中特定于模型的面部图像质量,以增强在无约束情况下的识别性能。利用利用损失诱导的质量与其比较评分之间的线性,我们的质量意识比较功能简单且高度普遍。在几个面部识别数据库和基准上进行的实验表明,引入的质量意识导致识别性能一致的改进。此外,所提出的Qmagface方法在挑战性环境下特别好,例如交叉姿势,跨年或跨品。因此,它导致最先进的性能在几个面部识别基准上,例如在XQLFQ上的98.50%,83.97%,CFP-FP上的98.74%。 QMagface的代码是公开可用的。
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随着面部生物识别技术的广泛采用,在自动面部识别(FR)应用中区分相同的双胞胎和非双胞胎外观相似的问题变得越来越重要。由于同卵双胞胎和外观相似的面部相似性很高,因此这些面对对面部识别工具表示最困难的病例。这项工作介绍了迄今为止汇编的最大的双胞胎数据集之一,以应对两个挑战:1)确定相同双胞胎和2)的面部相似性的基线度量和2)应用此相似性措施来确定多ppelgangers的影响或外观 - Alikes,关于大面部数据集的FR性能。面部相似性度量是通过深度卷积神经网络确定的。该网络经过量身定制的验证任务进行培训,旨在鼓励网络在嵌入空间中将高度相似的面对对组合在一起,并达到0.9799的测试AUC。所提出的网络为任何两个给定的面提供了定量相似性评分,并已应用于大规模面部数据集以识别相似的面对对。还执行了一个附加分析,该分析还将面部识别工具返回的比较分数以及提议网络返回的相似性分数。
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变形面的图像对面对识别的安全系统构成了严重威胁,因为它们可用于非法验证具有单个变形图像的多人身份。现代检测算法学会使用真实个体的真实图像来识别这种变形攻击。这种方法提出了各种隐私问题,并限制了公开培训数据的数量。在本文中,我们探讨了仅在不存在的人及其各自的形态上接受训练的检测算法的功效。为此,对两种专用算法进行了合成数据的训练,然后在三个现实世界数据集上进行了评估,即:FRLL-MORPHS,FERET-MORPHS和FRGC-MORPHS。我们的结果表明,合成的面部图像可以成功用于检测算法的训练过程,并将其概括为现实世界情景。
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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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