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戴口罩时,如何安全“刷脸”解锁你的手机?

2020-03-13

自新冠病毒肺炎疫情发生以来,全国人民出门佩戴口罩已经成为了一种共识。但戴上口罩后,又如何安全、便携地使用手机人脸解锁功能,又成为一个困扰大家的新问题。

 

旷视作为一家行业领先的人工智能公司,一直在思考我们的技术能否在疫情防控过程中减少大家感染病毒的风险,提供更多的便利。对此,旷视在原有人脸解锁产品的基础上,引入了新的算法,解决了用户在戴口罩情况下无法顺畅解锁的问题。这也意味着,搭载旷视2D人脸解锁功能的手机,通过系统更新的方式,即可开启这项新功能。

 

疫情期手机使用之痛:指纹及人脸解锁都不好使

作为手机重度用户的小王同学最近十分烦恼。复工后,需要每天通勤上班的她,出门前都要好好把自己“全副武装”一番:小心翼翼地带上口罩、护目镜,穿上一次性雨衣,最后戴上一次性手套,把自己裹得严严实实地出门。

 

但是当她使用手时,却发现不小的麻烦,戴上手套后,手机指纹解锁功能却无法使用,如果要使用人脸识别,就必须摘下口罩,如果在封闭或者人员较为密集的公共场所,又增加自己暴露的风险。“如果戴着口罩也能进行人脸解锁,那就太好不过了。”她表示,虽然网上也有一些关于关于戴口罩解锁手机的探索办法,但是经过实际使用后发现还是太麻烦,而且成功率也不高。

 

旷视的算法工程师对此表示,要解决戴着口罩就能实现解锁的功能,必须要同时处理好两个问题:解锁安全性以及解锁体验,“用通俗的话来说,就是算法在面对戴着口罩的人脸场景中,既要保证误识率要低,不会把小李识别成小王,保证设备解锁的安全;同时也要通过率要高,不能出现让你对着手机摆上无数个pose也还是解不开锁的情况,给大家便捷的解锁体验——两者必须要达到一个完美平衡,才能满足大家的实际需求。

 

旷视的算法工程师对此进一步解释道,在这个过程中,由于用户一直戴着口罩,下半脸信息已完全被遮挡,仅用可见的上半脸解锁,这样一来,可识别的人脸特征区域面积少了一大半,难免增加了手机算法的识别难度,引发大家对通过率和安全性的担忧。更具挑战的是,一直以来,手机可供识别算法能使用的算力十分有限,所以要在提升算法识别准确率的同时,还要保证解锁速度不能降低,否则就会影响用户的使用体验。这对人脸识别身份验证解决方案供应商来说都是新的难题。

 

旷视疫情升级版解锁方案 兼顾安全性和用户体验

针对疫情期间的用户痛点,旷视全新升级手机解锁方案,可以完美地解决解锁安全性以及解锁体验两个问题。

 

我们首先来看人们在戴口罩的场景下,旷视的方案怎么来保证解锁安全性的。针对戴口罩的人脸解锁场景,旷视的方案需要满足三个条件:得到用户的授权、满足1:1的场景(即一次只能识别一张人脸)、用户积极配合。当然,即使同时戴着眼镜和口罩,也不影响大家刷脸解锁手机。

 

先说结论。通过反复的试验结果来看,旷视针对疫情期间推出的升级解锁方案,其误识率和全脸解锁持平,处在同一标准。对此,旷视的测试工程师们使用口罩数据集,对批量用户进行了交叉解锁测试,并未出现误解锁。

 

在安全性得以保证的前提下,旷视升级后的解锁方案识别通过率从不到50%突破到了80%。这也意味着,用户使用常规的角度解锁时,基本都能很顺利通过。而实际体验测试中,当用户积极配合(即解锁意图明显:无眼部遮挡、视线正对手机)时,解锁通过率可以达到95%以上。

 

核心技术原理:变人脸识别为人眼识别

那么,旷视全新升级的手机解锁方案背后的技术原理是什么呢?这其中,最重要的就是转变思路,变传统的人脸识别为人眼识别,通过创新算法模型提升对人脸眼部的识别准确率,以降低口罩遮挡对人脸识别的影响。

 

具体来看,旷视算法研究员将人脸的眼部单独拆分,单独训练一个“人眼识别”神经网络,然后与已有的“人脸识别网络”进行模型融合,对眼部部分单独强化。


同时,旷视算法研究员在人眼识别网络部分中增加自注意力结构( Self-Attention),自动学习Feature Map中不同位置的权重,加强重要的部分,削弱不重要的部分。通俗来说,就是要进一步强化眼部的特征,为人眼识别创造可能,同时减少佩戴口罩产生的影响,为人眼识别创造条件。


从图片中可以看出,在戴口罩的情况下,人眼部位得到了高亮加强,而口罩部位被有效抑制


此外,由于戴口罩会大面积遮挡面部特征,造成信息缺失,并可能引发负面影响,对此旷视升级解锁方案还使用了“不同场景不同严格程度”的判定方式,对于戴口罩的情况使用更严格的判定阈值,较好地控制了戴口罩情况下的误报率。

 

在算法升级的训练过程中,数据必不可少。旷视的算法研究员表示,在训练“人眼识别”神经网络之前,旷视基于自主研发的人工智能算法平台Brain++,通过生成对抗网络等技术(GAN)生成了大量戴口罩的人脸图片,增加训练数据中戴口罩数据的比例,为后续算法解决方案的研发创造了更多的可能。

 

旷视人崇尚价值务实。疫情期间,针对手机行业推出升级版解锁方案,也只是旷视“抗疫”攻坚战的一小部分。在新冠病毒肺炎疫情防控工作中,旷视还面向城市管理和企业用户推出了AI测温系统。旷视正在用实际行动证明:人工智能是真正可以造福全人类的新技术,它可以解决更本质的效率提升问题。作为领军企业,旷视有责任有义务把人工智能发展好,应用好,哪怕手机解锁只是人们日常生活微不足道的一个小动作,但更方便、更智能的解锁,会大大提升我们生活的便捷性。


戴口罩时,如何安全“刷脸”解锁你的手机?

2020-03-13

自新冠病毒肺炎疫情发生以来,全国人民出门佩戴口罩已经成为了一种共识。但戴上口罩后,又如何安全、便携地使用手机人脸解锁功能,又成为一个困扰大家的新问题。

 

旷视作为一家行业领先的人工智能公司,一直在思考我们的技术能否在疫情防控过程中减少大家感染病毒的风险,提供更多的便利。对此,旷视在原有人脸解锁产品的基础上,引入了新的算法,解决了用户在戴口罩情况下无法顺畅解锁的问题。这也意味着,搭载旷视2D人脸解锁功能的手机,通过系统更新的方式,即可开启这项新功能。

 

疫情期手机使用之痛:指纹及人脸解锁都不好使

作为手机重度用户的小王同学最近十分烦恼。复工后,需要每天通勤上班的她,出门前都要好好把自己“全副武装”一番:小心翼翼地带上口罩、护目镜,穿上一次性雨衣,最后戴上一次性手套,把自己裹得严严实实地出门。

 

但是当她使用手时,却发现不小的麻烦,戴上手套后,手机指纹解锁功能却无法使用,如果要使用人脸识别,就必须摘下口罩,如果在封闭或者人员较为密集的公共场所,又增加自己暴露的风险。“如果戴着口罩也能进行人脸解锁,那就太好不过了。”她表示,虽然网上也有一些关于关于戴口罩解锁手机的探索办法,但是经过实际使用后发现还是太麻烦,而且成功率也不高。

 

旷视的算法工程师对此表示,要解决戴着口罩就能实现解锁的功能,必须要同时处理好两个问题:解锁安全性以及解锁体验,“用通俗的话来说,就是算法在面对戴着口罩的人脸场景中,既要保证误识率要低,不会把小李识别成小王,保证设备解锁的安全;同时也要通过率要高,不能出现让你对着手机摆上无数个pose也还是解不开锁的情况,给大家便捷的解锁体验——两者必须要达到一个完美平衡,才能满足大家的实际需求。

 

旷视的算法工程师对此进一步解释道,在这个过程中,由于用户一直戴着口罩,下半脸信息已完全被遮挡,仅用可见的上半脸解锁,这样一来,可识别的人脸特征区域面积少了一大半,难免增加了手机算法的识别难度,引发大家对通过率和安全性的担忧。更具挑战的是,一直以来,手机可供识别算法能使用的算力十分有限,所以要在提升算法识别准确率的同时,还要保证解锁速度不能降低,否则就会影响用户的使用体验。这对人脸识别身份验证解决方案供应商来说都是新的难题。

 

旷视疫情升级版解锁方案 兼顾安全性和用户体验

针对疫情期间的用户痛点,旷视全新升级手机解锁方案,可以完美地解决解锁安全性以及解锁体验两个问题。

 

我们首先来看人们在戴口罩的场景下,旷视的方案怎么来保证解锁安全性的。针对戴口罩的人脸解锁场景,旷视的方案需要满足三个条件:得到用户的授权、满足1:1的场景(即一次只能识别一张人脸)、用户积极配合。当然,即使同时戴着眼镜和口罩,也不影响大家刷脸解锁手机。

 

先说结论。通过反复的试验结果来看,旷视针对疫情期间推出的升级解锁方案,其误识率和全脸解锁持平,处在同一标准。对此,旷视的测试工程师们使用口罩数据集,对批量用户进行了交叉解锁测试,并未出现误解锁。

 

在安全性得以保证的前提下,旷视升级后的解锁方案识别通过率从不到50%突破到了80%。这也意味着,用户使用常规的角度解锁时,基本都能很顺利通过。而实际体验测试中,当用户积极配合(即解锁意图明显:无眼部遮挡、视线正对手机)时,解锁通过率可以达到95%以上。

 

核心技术原理:变人脸识别为人眼识别

那么,旷视全新升级的手机解锁方案背后的技术原理是什么呢?这其中,最重要的就是转变思路,变传统的人脸识别为人眼识别,通过创新算法模型提升对人脸眼部的识别准确率,以降低口罩遮挡对人脸识别的影响。

 

具体来看,旷视算法研究员将人脸的眼部单独拆分,单独训练一个“人眼识别”神经网络,然后与已有的“人脸识别网络”进行模型融合,对眼部部分单独强化。


同时,旷视算法研究员在人眼识别网络部分中增加自注意力结构( Self-Attention),自动学习Feature Map中不同位置的权重,加强重要的部分,削弱不重要的部分。通俗来说,就是要进一步强化眼部的特征,为人眼识别创造可能,同时减少佩戴口罩产生的影响,为人眼识别创造条件。


从图片中可以看出,在戴口罩的情况下,人眼部位得到了高亮加强,而口罩部位被有效抑制


此外,由于戴口罩会大面积遮挡面部特征,造成信息缺失,并可能引发负面影响,对此旷视升级解锁方案还使用了“不同场景不同严格程度”的判定方式,对于戴口罩的情况使用更严格的判定阈值,较好地控制了戴口罩情况下的误报率。

 

在算法升级的训练过程中,数据必不可少。旷视的算法研究员表示,在训练“人眼识别”神经网络之前,旷视基于自主研发的人工智能算法平台Brain++,通过生成对抗网络等技术(GAN)生成了大量戴口罩的人脸图片,增加训练数据中戴口罩数据的比例,为后续算法解决方案的研发创造了更多的可能。

 

旷视人崇尚价值务实。疫情期间,针对手机行业推出升级版解锁方案,也只是旷视“抗疫”攻坚战的一小部分。在新冠病毒肺炎疫情防控工作中,旷视还面向城市管理和企业用户推出了AI测温系统。旷视正在用实际行动证明:人工智能是真正可以造福全人类的新技术,它可以解决更本质的效率提升问题。作为领军企业,旷视有责任有义务把人工智能发展好,应用好,哪怕手机解锁只是人们日常生活微不足道的一个小动作,但更方便、更智能的解锁,会大大提升我们生活的便捷性。


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