快递系统查询网站怎么做,淘宝代运营服务,开设计公司要怎么规划,信息化建设好的企业网站有哪些续人脸识别实战之基于开源模型搭建实时人脸识别系统#xff08;三#xff09;#xff1a;人脸关键点、对齐模型概览与模型选型_CodingInCV的博客-CSDN博客 不论对于静态的人脸识别还是动态的人脸识别#xff0c;我们都会面临一个问题#xff0c;就是输入的人脸图像的质量可…续人脸识别实战之基于开源模型搭建实时人脸识别系统三人脸关键点、对齐模型概览与模型选型_CodingInCV的博客-CSDN博客 不论对于静态的人脸识别还是动态的人脸识别我们都会面临一个问题就是输入的人脸图像的质量可能会很差比如人脸角度很大人脸很模糊人脸亮度很亮或很暗。这些质量低的图像不仅造成识别失败还可能引起误识别。因此对输入人脸识别进行一定的质量过滤是很必要的。这个领域的英文为Face Image Quality Assessment。 传统方法
传统的方法一般是将图像质量领域Image Quality Assessment的方法应用到人脸图像上比如使用边缘检测来评测模糊、统计平均像素值来评测亮度。这些方法没有特别考虑人脸图像的特点效果一般。
深度学习方法
普通深度学习方法
这类方法将人脸图像质量作为一个普通的深度学习问题通过人工或预设算法对数据打标然后设计一个网络回归质量分数。这个方法的学习目标主要还是人眼感知上的质量因为标签来源于人工打标而并不是对于识别效果更好的质量。 这类方法的主要难题在于数据标签难获得网络结构上只是简单的回归网络。
面向人脸识别的人脸质量评估
人脸质量的筛选目标是提高人脸识别的效果因此越来越多的方法开始将人脸质量和人脸识别任务结合起来结合的方式主要有2种 一种是直接训一个特征能够用来衡量人脸质量的模型代表是MagFace, 基本思想是用特征的模长来表征人脸质量。个人觉得这种方式实用起来存在一个问题就是要获得人脸质量就得进行人脸特征提取开销太大。 另一种方式是通过人脸识别模型的特征关系来生成质量标签代表方法 SER-FIQ: 同一个人脸多次推理开启dropout统计多次推理特征的距离对于质量好的图片特征平均距离小反之越大 SDD-FIQ: 统计计算人脸与同一ID和不同ID人脸的距离 FaceQnet, PCNet等
方法选择
理论上面向人脸识别的人脸质量评估效果更好不过这些方法与识别模型存在较大的耦合关系根据笔者在私有数据上的实际测试训练比较困难开源出来的预训练模型也较大。KaenChan/lightqnet: Deployment of the Lightweight Face Image Quality Assessment (github.com) 这个比较轻量但实测对于人脸区域比较敏感没有区分度。 综合速度要求选择 KS‐FQA: Keyframe selection based on face quality assessment for efficient face recognition in video - Bahroun - 2021 - IET Image Processing - Wiley Online Library 这个方法考虑了人脸角度、亮度、大小、模糊。速度较快也有一定区分度不过也还是有些缺陷对于大侧脸的过滤效果一般。
import numpy as np
import cv2class FaceQualityOverall:def __init__(self, **kwargs) - None:passdef pose_score(self, face_box: np.ndarray, landmarks: np.ndarray):center_x, center_y (face_box[0] face_box[2]) / 2, (face_box[1] face_box[3]) / 2nose_x, nose_y landmarks[2][0], landmarks[2][1]distance np.sqrt((center_x - nose_x) ** 2 (center_y - nose_y) ** 2)face_size np.sqrt((face_box[2] - face_box[0]) ** 2 (face_box[3] - face_box[1]) ** 2)pose_score max(0, 1 - distance / face_size)return pose_scoredef sharpness_and_brightness_score(self, image: np.ndarray, face_box: np.ndarray):box face_box[:]box box.astype(np.int32)face_image image[box[1] : box[3], box[0] : box[2], :]face_image_gray cv2.cvtColor(face_image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)# blur the face image with a 5x5 guassian kernelblur_face_image cv2.GaussianBlur(face_image_gray, (5, 5), sigmaX1, sigmaY1)# calculate the sharpness scoresharpness_score np.sum(np.abs(face_image_gray - blur_face_image)) / np.prod(face_image_gray.shape)sharpness_score sharpness_score / 255.0sharpness_score min(1, sharpness_score * 2)brightness_score np.mean(face_image_gray)# normalize the brightness scoreif brightness_score 20 or brightness_score 230:brightness_score 0else:brightness_score 1 - abs(brightness_score - 127.5) / 127.5return sharpness_score, brightness_scoredef resolution_score(self, face_box: np.ndarray):face_width face_box[2] - face_box[0]face_height face_box[3] - face_box[1]resolution_score min(1, min(face_width, face_height) / 224)if face_height/face_width 2.5:resolution_score 0if min(face_width, face_height) 48:resolution_score 0return resolution_scoredef run(self, image: np.ndarray, face_box: np.ndarray, landmarks: np.ndarray):pose_score self.pose_score(face_box, landmarks)if pose_score 0.3:return 0sharpness_score, brightness_score self.sharpness_and_brightness_score(image, face_box)if sharpness_score0.1:return 0resolution_score self.resolution_score(face_box)if resolution_score 48/224:return 0output np.array([pose_score, sharpness_score, brightness_score, resolution_score])weight np.array([0.3, 0.4, 0.1, 0.2])return np.sum(output * weight)if __name__ __main__:from face_recognition_modules.face_alignment.face_landmarks import FaceLandmarksfrom face_recognition_modules.face_detection.yolov8_face import Yolov8Faceimport cv2yolo8face Yolov8Face(model_pathmodels/yolov8-lite-t.onnx, devicegpu)landmarks_det FaceLandmarks(model_pathmodels/student_128.onnx, devicegpu)image cv2.imread(test_images/1.jpg)if image is None:raise Exception(read image failed)face_box, _ yolo8face.run(image)landmarks landmarks_det.run(image, face_box[0])face_quality FaceQualityOverall()quality face_quality.run(image, face_box[0], landmarks)print(quality)
结语
这篇我们简要介绍了一下人脸质量评估不过笔者在这方面涉猎也不深只是做个简单的总结需要深入做还是有不少工作。
