AlphaZero自學(xué)成才,機(jī)器人Atlas苦練后空翻……2017年,人工智能所取得的新進(jìn)展真是讓人應(yīng)接不暇。而所有的這些進(jìn)展,都離不開深度學(xué)習(xí)一年來在底層研究和技術(shù)開發(fā)上的新突破。
人臉識別、圖像分類、語音識別是最早的深度學(xué)習(xí)取得突破的主要幾個技術(shù)方向。在2014年前后,多家技術(shù)公司紛紛宣布其利用深度學(xué)習(xí)在LFW上取得的最新成果,此為深度學(xué)習(xí)技術(shù)在人臉識別領(lǐng)域的“小試牛刀”。隨后,商湯、Face++等國內(nèi)的多家技術(shù)公司針對金融行業(yè)人臉認(rèn)證這一需求持續(xù)改進(jìn)算法,隨著PK的不斷升級,人臉認(rèn)證圖像相對可控下的人臉識別性能不斷被刷新,固定識別通過率為90%,識別誤匹配率指標(biāo)被降低了好幾個數(shù)量級,此為深度學(xué)習(xí)技術(shù)在人臉識別領(lǐng)域的“碩果初嘗”。類似的技術(shù)被用在了手機(jī)APP的人臉登錄、相冊管理等,這里不一一贅述。
而當(dāng)下,人臉識別的挑戰(zhàn)焦點(diǎn)重新回到了安防行業(yè)的應(yīng)用。人臉識別在安防行業(yè)的應(yīng)用無外乎如下幾種:
(1)1vs1身份確認(rèn)。如火車站、賓館等場合需要核實(shí)身份證與持證人員是否為同一個人,此類應(yīng)用與金融行業(yè)的身份認(rèn)證基本無異。
?。?)1vsN實(shí)時比對報(bào)警。如在火車站、地鐵站、機(jī)場等重要節(jié)點(diǎn)設(shè)置人員通道,對在逃人員等進(jìn)行實(shí)時布控,一旦出現(xiàn)立即予以抓捕。又如商業(yè)應(yīng)用,通過實(shí)時比對進(jìn)店人員,發(fā)現(xiàn)VIP并提高服務(wù)質(zhì)量,此類應(yīng)用的需求最為強(qiáng)烈,而難度也最大,布控庫的規(guī)模直接決定了系統(tǒng)是否可用、好用,下文將專門進(jìn)行分析。
?。?)靜態(tài)庫或身份庫的檢索。如對常住人口、暫住人口的人臉圖片進(jìn)行預(yù)先建庫,通過輸入各種渠道采集的人臉圖片,能夠進(jìn)行比對和按照相似度排序,進(jìn)而獲悉輸入人員的身份或者其他關(guān)聯(lián)信息,此類應(yīng)用存在兩種擴(kuò)展形式,單一身份庫自動批量比對并發(fā)現(xiàn)疑似的一個人員具有兩個或以上身份信息的靜態(tài)庫查重,兩個身份庫之間自動交叉比對發(fā)現(xiàn)交集數(shù)據(jù)的靜態(tài)庫碰撞。
(4)動態(tài)庫或抓拍庫的檢索。對持續(xù)采集的各攝像頭點(diǎn)位的抓拍圖片建庫,通過輸入一張指定人員的人臉圖片,獲得其在指定時間范圍和指定攝像頭點(diǎn)位出現(xiàn)的所有抓拍記錄,方便快速瀏覽,當(dāng)攝像頭點(diǎn)位關(guān)聯(lián)GIS系統(tǒng),則可以進(jìn)一步的按照時間順序排列檢索得到的抓拍記錄,并繪制到GIS上,得到人員運(yùn)動的軌跡。
應(yīng)用(3)和(4)通常情況下是有操作人員進(jìn)行交互的,交互操作人的介入一定程度上提升了系統(tǒng)對算法絕對準(zhǔn)確的依賴,當(dāng)前已經(jīng)取得較好的應(yīng)用效果,并為公安行業(yè)的各項(xiàng)工作起到輔助作用。
以目前人臉識別中比較常見的應(yīng)用1vs1身份確認(rèn)為例,應(yīng)用深度學(xué)習(xí)以后,正確率不斷提升,甚至已經(jīng)超過人類的識別正確率(97.5%)。圖1給出了深度學(xué)習(xí)算法在LFW上的性能提升??梢钥吹?,最近幾年,隨著深度學(xué)習(xí)在人臉識別中的研究越來越深入,香港中文大學(xué)的DeepID系列和google的FaceNet不斷刷新著LFW正確率。但另一方面,在這個測試集上,各家算法的性能差距并沒有拉開。這是因?yàn)長FW的注冊集和測試集規(guī)模都較小,而且圖片質(zhì)量較好,相對比較受控。而在安防行業(yè)中,隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的增加以及場景越來越復(fù)雜,算法性能帶來的差異會更大。例如,最近華盛頓大學(xué)公開了MegaFace測試集,包括690572個唯一ID和100萬人臉圖片。在這個測試集上,LBP只有2.3%的正確率,聯(lián)合貝葉斯只有3.02%,而FaceNet則達(dá)到了70%以上。這一結(jié)果也說明了即使是目前最先進(jìn)的人臉識別算法,在實(shí)際應(yīng)用時,性能也還是不能令人滿意。