深度學(xué)習(xí)加速人臉識(shí)別爆發(fā)，商湯、曠視、微美全息AI視覺科技化智能化

　　21世紀(jì),計(jì)算機(jī)科學(xué)的取得了飛躍式發(fā)展,人工智能技術(shù)是繼物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)之后又一個(gè)里程碑式的發(fā)展階段,目前人工智能已經(jīng)被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域如語言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人臉識(shí)別具有開放性、主動(dòng)性、穩(wěn)定性等特點(diǎn),具有廣泛的應(yīng)用前景,因此越來越受到專家學(xué)者的重視。

　　人臉識(shí)別問題宏觀上分為兩類：1. 人臉驗(yàn)證(又叫人臉比對(duì))2. 人臉識(shí)別。人臉驗(yàn)證做的是 1 比 1 的比對(duì)，即判斷兩張圖片里的人是否為同一人。最常見的應(yīng)用場(chǎng)景便是人臉解鎖，終端設(shè)備(如手機(jī))只需將用戶事先注冊(cè)的照片與臨場(chǎng)采集的照片做對(duì)比，判斷是否為同一人，即可完成身份驗(yàn)證。

　　人臉識(shí)別做的是 1 比 N 的比對(duì)，即判斷系統(tǒng)當(dāng)前見到的人，為事先見過的眾多人中的哪一個(gè)。比如疑犯追蹤，小區(qū)門禁，會(huì)場(chǎng)簽到，以及新零售概念里的客戶識(shí)別。這些應(yīng)用場(chǎng)景的共同特點(diǎn)是：人臉識(shí)別系統(tǒng)都事先存儲(chǔ)了大量的不同人臉和身份信息，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需要將見到的人臉與之前存儲(chǔ)的大量人臉做比對(duì)，找出匹配的人臉。

　　人臉識(shí)別是一個(gè)歷史悠久的任務(wù)，從20世紀(jì)50年代開始，研究人員已經(jīng)開始關(guān)注人臉識(shí)別這個(gè)領(lǐng)域。從最早基于人臉幾何結(jié)構(gòu)特征，到基于建模方法，局部特征描述子(Gabor, LBP)，目前主流的方法是基于深度學(xué)習(xí)的方法。

　　在過去幾年，手機(jī)的人臉識(shí)別令大眾印象頗深，回顧手機(jī)解鎖方式進(jìn)化史，它經(jīng)歷了密碼解鎖到指紋識(shí)別，再到3D人臉識(shí)別的轉(zhuǎn)變過程，這一轉(zhuǎn)變同時(shí)也潛移默化地改變了人們的生活方式。近期，作為國內(nèi)視覺AI領(lǐng)域的代表企業(yè)，商湯科技、曠視科技、WiMi微美全息等企業(yè)，紛紛在人臉識(shí)別這個(gè)分支上大展拳腳，整個(gè)體驗(yàn)更加科技化、智能化。

　　商湯科技“3D人臉識(shí)別智能門鎖解決方案”基于商湯科技SenseID智能人臉識(shí)別模組，整合了算法、3D仿生雙目紅外攝像頭，SoC計(jì)算芯片等軟硬件于一體，將商湯科技領(lǐng)先的3D人臉識(shí)別技術(shù)，帶給最終用戶，帶來便捷、安全、高效的入戶體驗(yàn)，并幫助門鎖企業(yè)在整鎖或整門產(chǎn)品的開發(fā)中降低成本，縮短周期。

　　從模組的工作邏輯上看，其首先在人臉信息的錄入時(shí)即采用3D方式，從上中下左右5個(gè)維度記錄人臉信息，并進(jìn)行特征提取生成簽名。在進(jìn)行“刷臉”時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在有效的距離內(nèi)，對(duì)當(dāng)前人臉與已錄入的人臉進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證，并同時(shí)完成3D活體檢測(cè)，通過則進(jìn)行解鎖操作，反之則拒絕開鎖。

　　得益于算法的優(yōu)化與硬件之間的完美協(xié)作，商湯SenseID智能人臉識(shí)別模組的識(shí)別準(zhǔn)確率可以達(dá)到超越人眼的程度。并且在速度方面，從上電到解鎖完成，全流程只需要1.4秒，基本可以做到難以察覺的無感通行。

　　曠視科技人臉識(shí)別平臺(tái)上的開發(fā)者已超過十萬，而在2011年10月公司成立之初由清華大學(xué)姚期智計(jì)算機(jī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)班的印奇等三位同學(xué)組成，公司最初想研發(fā)的是體感游戲，而后來公司希望技術(shù)對(duì)實(shí)業(yè)產(chǎn)生價(jià)值，因此在2012年推出了Face++云平臺(tái)，將API接口開放人臉檢測(cè)、屬性分析等功能提供給開發(fā)者。 2012-2014年在用戶數(shù)量和用例的積累下，曠視科技先后提供了Image++以及Brain++，分別是物體、字體的識(shí)別平臺(tái)以及訓(xùn)練平臺(tái)。 2014年隨著公司在金融領(lǐng)域發(fā)力，公司在產(chǎn)業(yè)化方向努力。2014-2018年，公司主要在金融、安防和泛商業(yè)的AI服務(wù)領(lǐng)域形成一定的市場(chǎng)份額，而其中人臉數(shù)據(jù)方面的積累為人臉識(shí)別算法的不斷進(jìn)化提供保證。2015年公司營收達(dá)到千萬級(jí)，2016年?duì)I收首次破億。

　　曠視公司是全球?yàn)閿?shù)不多的擁有自主研發(fā)的深度學(xué)習(xí)框架的公司之一，公司自研的深度學(xué)習(xí)框架Brain++是一個(gè)統(tǒng)一的底層架構(gòu)，為算法訓(xùn)練及模型改進(jìn)過程提供重要支持，為不同領(lǐng)域的碎片化需求定制不斷增長的算法組合，包括很多長尾需求。 針對(duì)AI+IoT的戰(zhàn)略布局，曠視使用的是“云+端”模式，一方面，曠視將最好的算法以及最新的安全措施部署在云端，實(shí)現(xiàn)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)金融、共享經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的遠(yuǎn)程身份核實(shí)等功能的實(shí)現(xiàn);在終端業(yè)務(wù)上，公司致力于安防、生活等場(chǎng)景中的攝像頭、門禁、閘機(jī)等智能硬件、終端的系統(tǒng)解決方案的開發(fā)。

　　作為國內(nèi)以全息視覺為代表的企業(yè)微美全息，其商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景主要聚集在家用娛樂、光場(chǎng)影院、演藝系統(tǒng)、商業(yè)發(fā)布系統(tǒng)及廣告展示系統(tǒng)等五大專業(yè)領(lǐng)域。

　　全息3D人臉識(shí)別軟件的開發(fā)基于微美的全息成像特征成像檢測(cè)和識(shí)別技術(shù)、模板匹配全息成像檢測(cè)技術(shù)，以及基于深度學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的視頻處理和識(shí)別技術(shù)。傳統(tǒng)的2D面部識(shí)別技術(shù)是一種基于面部特征的識(shí)別技術(shù)，它從面部圖像或面部視頻流中捕獲信息，并自動(dòng)檢測(cè)和跟蹤目標(biāo)面部;微美的全息3D面部識(shí)別技術(shù)是全息成像捕捉和3D肖像的結(jié)合的識(shí)別技術(shù)。微美專注于軟件技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，并擁有AI、機(jī)器識(shí)別技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、模型理論和視頻成像處理技術(shù)。全息3D面部識(shí)別技術(shù)是一種利用結(jié)構(gòu)光和紅外光的集合技術(shù)，所收集的特征點(diǎn)可以超過30,000點(diǎn);傳統(tǒng)2D面部識(shí)別技術(shù)的收集特征點(diǎn)不到1000點(diǎn)。并且3D技術(shù)受到周圍環(huán)境的影響較小，有望克服傳統(tǒng)2D面部識(shí)別技術(shù)中發(fā)現(xiàn)的如光線、姿勢(shì)、遮擋、動(dòng)態(tài)識(shí)別和面部表情等許多問題。

　　全息面部變化技術(shù)基于全息3D圖層替換技術(shù)，包括基于AI的圖像識(shí)別和動(dòng)態(tài)融合處理技術(shù)，實(shí)時(shí)跟蹤圖像以及用其他面部替換面部。該技術(shù)取代視頻幀中的人臉，合成視頻并添加原始音頻。微美已經(jīng)在全息AR插件廣告應(yīng)用中驗(yàn)證了這些技術(shù)模塊，并將繼續(xù)開發(fā)和升級(jí)這些技術(shù)模塊。微美相信這項(xiàng)技術(shù)將為名人廣告，電影發(fā)行和直播視頻流等應(yīng)用帶來新的業(yè)務(wù)增長。

　　隨著我國的三維測(cè)量技術(shù)的不斷發(fā)展，以及3D人臉識(shí)別算法補(bǔ)充了2D投影的缺陷，還對(duì)存在的傳統(tǒng)難點(diǎn)，包括人臉旋轉(zhuǎn)、遮擋、相似度等問題都有很好的應(yīng)對(duì)，這也可以是人臉識(shí)別技術(shù)的重要發(fā)展線路之一。

　　我國擁有著世界第一龐大人口基數(shù)以及頻繁的流動(dòng)性，在這樣的大環(huán)境下，人臉識(shí)別的便利與安全性尤為重要，智慧城市、智慧園區(qū)、公安、安保等信息化建設(shè)正在推動(dòng)高準(zhǔn)確度人臉身份識(shí)別系統(tǒng)市場(chǎng)快速增長。同時(shí)，替換已經(jīng)安裝使用、但準(zhǔn)確度達(dá)不到發(fā)展需求的人臉身份識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)量也在大量增長。而且，用戶對(duì)識(shí)別準(zhǔn)確度和超短時(shí)間識(shí)別需求也會(huì)不斷提高。因此，高準(zhǔn)確度的人臉識(shí)別技術(shù)在人臉身份識(shí)別系統(tǒng)的研制工作中，會(huì)有很大的發(fā)展空間和很高的經(jīng)濟(jì)效益前景。高準(zhǔn)確度人臉身份識(shí)別系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，因在快速尋找人、核查人的效率和準(zhǔn)確方面的突出功效，也將會(huì)產(chǎn)生非常大的政治和社會(huì)效益。