Analisis Wajah Dengan Masker?

Pelajari Cara Mencapai Akurasi 96 percent – Menuju AI – Teknologi, Sains, dan Teknik Terbaik


Penulis: Panos Moutafis, Ph.D.

Visi Komputer

Masker dan penutup wajah akan tetap ada. Ini adalah panduan untuk melatih version AI yang tangguh tanpa melewati batas privasi.

Anotasi demografi (jenis kelamin & usia) yang diprediksi oleh algoritme AI menggunakan masker wajah pada beberapa orang.Para pendiri Zenus mendemonstrasikan analisis wajah langsung dengan masker. Video lengkap tersedia di tautan ini.

Penulis: Panos Moutafis, Ph.D.. & Rakshak Talwar & Mary Lim

Masker dan penutup wajah sudah lazim di banyak budaya dan lingkungan kerja selama beberapa dekade. Tetapi jika Anda membaca ini di tahun 2021, kami dapat membaca pikiran Anda – Anda sedang memikirkan pandemi! Masker menjadi aksesori yang harus dimiliki dalam keseharian kita akibat Covid-19.

Ada kekurangan kumpulan information dengan orang-orang yang memakai topeng

Menganalisis wajah orang memiliki aplikasi yang luas dari toko ritel hingga kampus perusahaan dan pemasaran berdasarkan pengalaman. Pertanyaannya adalah bagaimana kita melatih version AI yang kuat tanpa memiliki akses ke kumpulan info yang luas dari orang-orang yang memakai masker? Jika ini membuat Anda terjaga di malam hari, kami punya kabar baik!

Foto Mona Lisa dengan dan tanpa masker wajah untuk menyoroti tantangan oklusi wajah.Sekarang, apakah dia tersenyum atau tidak? )

Augmentasi Data

Tim kami mengatasi kurangnya kumpulan information dengan orang-orang yang memakai masker dengan menggunakan teknik augmentasi data. Seseorang dapat meningkatkan kumpulan information yang ada (atau yang tersedia untuk umum) dengan melapisi topeng di atas wajah orang. Melatih version analisis wajah seperti deteksi wajah dan prediksi jenis kelamin menjadi tugas yang lebih mudah setelah Anda melakukannya.

Seorang peneliti di Georgia Tech mengelola proyek sumber terbuka yang disebut”Topeng Wajah”. Kode sumber tersedia di GitHub dan dapat digunakan untuk mengonversi kumpulan information wajah menjadi kumpulan information wajah bertopeng.

Menjalankan paket perangkat lunak pada gambar Anda sangat mudah!

Cd MaskTheFace
Number Generik
python mask_the_face.py –route –mask_type –verbose –write_original_image

Number Contoh
python mask_the_face.py –route’information / office.jpg’ –mask_type’N95′ –verbose –write_original_image

Kode sumber dan detail lebih lanjut dapat ditemukan di halaman proyek GitHub.

Penyimpangan

Penggunaan perangkat lunak secara ekstensif diharapkan menghasilkan beberapa hasil yang tidak konsisten. Dalam beberapa kasus, ini bekerja dengan sangat baik dan mengatasi variasi dalam pose kepala dan kondisi pencahayaan. Dalam kasus lain, algoritme akan kehilangan wajah atau salah menempatkan topeng dengan adanya variasi pose kepala yang kuat dan penyimpangan pencahayaan. Ini karena performa pendeteksi wajah yang digunakan dalam proyek.

Contoh augmentasi masker wajah diterapkan dengan benar dan dihilangkan oleh algoritme AI.Gambar kiri: Wajah di kanan bawah terdeteksi dan augmentasi topeng diterapkan. Gambar kanan: Wajah di sudut kiri atas tidak terdeteksi, sehingga tidak ada pembesaran mask yang dilakukan.

Meskipun beberapa wajah dalam put pelatihan tidak akan ditutup-tutupi, ini secara umum tidak masalah karena keseluruhan kumpulan information akan terdiri dari wajah yang dimasker dan tidak bertopeng (lihat bagian pelatihan di bawah). Selain itu, seseorang juga dapat menggunakan opsi detektor berbeda yang lebih kuat untuk hasil yang lebih baik. Secara keseluruhan, metode ini tangguh dan praktis.

Foto asli dan diubah menggunakan perangkat lunak AI untuk menerapkan masker wajah.Ilustrasi augmentasi topeng diterapkan dengan benar dengan berbagai topeng.

Seperti yang Anda lihat pada gambar contoh terkait, metode yang direferensikan menghasilkan hasil yang realistis. Seseorang juga dapat memilih dari berbagai macam topeng untuk meningkatkan keragaman penutup wajah dalam kumpulan data. Pilihannya mencakup pola, warna, dan nilai intensitas yang berbeda.

Contoh berbagai jenis masker wajah dan penutup wajah.Meniru skenario dunia nyata dengan berbagai warna dan jenis topeng

Latihan

Ada banyak cara berbeda untuk melatih version analisis wajah apakah ini berkaitan dengan deteksi, pengenalan, jenis kelamin, kelompok usia, dan / atau sentimen. Untuk keperluan panduan ini, kami akan fokus pada prediksi jenis kelamin dengan asumsi gambar telah dipotong dan disejajarkan menggunakan modul deteksi yang sudah kuat dengan wajah yang tertutup.

Gambar yang menggambarkan seorang laki-laki dan perempuan dengan dan tanpa augmen topeng.

Kami melatih kepala tugas klasifikasi kami sendiri yang menerima peta fitur dari tulang punggung yang diuji oleh pertempuran. Ini adalah kode untuk tujuan ilustrasi untuk apa yang akan menjadi komponen kecil tapi penting dari sistem yang jauh lebih besar. Meskipun demikian, prinsipnya tetap sama dan memungkinkan kami mencapai akurasi tinggi di berbagai tugas.

https://medium.com/media/9d4f3b4e784bdbd95169772ecdab4687/href

Diskusi

Proses sederhana dari hasil augmentasi information dalam akurasi pengujian lebih dari 96 percent untuk wajah bertopeng. Performa dunia nyata juga sangat andal. Kami menjalankan algoritme kami pada movie pendek untuk menggambarkan seberapa baik performa version prediksi jenis kelamin.

Gambar beragam individu yang mengenakan masker.  Anotasi seks dan deteksi wajah disertakan.Ilustrasi version terlatih Zenus yang bekerja dengan dan tanpa masker wajah.

Kami telah melatih algoritme kami untuk menunjukkan kepada kami prediksi mereka dan juga kepercayaan mereka terhadap prediksi yang mereka buat. Karena sistem kami menangkap beberapa tayangan dari wajah yang sama selama inferensi, kami telah mengonfigurasinya untuk hanya menggunakan prediksi berkeyakinan tinggi untuk lebih meningkatkan ketahanannya.

Pertimbangan

Sebelum kita membagikan kata penutup, penting untuk menyoroti beberapa pertimbangan utama.

Pertama dan terpenting, ada perbedaan besar antara, katakanlah, prediksi usia dan pengenalan wajah. Mengidentifikasi seseorang menjadi lebih sulit saat meningkatkan ukuran database. Ini tidak terjadi pada jenis analisis wajah lainnya. Akibatnya, setiap kehilangan informasi akan berdampak lebih besar pada kinerja pengenalan dibandingkan dengan pengurangan akurasi saat mendeteksi information demografis.

Infografik menjelaskan perbedaan antara pengenalan wajah dan analisis wajah.Identifikasi pribadi vs. statistik Anonim

Implikasi untuk kasus penggunaan dunia nyata juga sangat berbeda. Pengenalan wajah sering kali berfokus pada aplikasi keamanan seperti mengontrol akses di mana kesalahan kecil bisa sangat merugikan. Di sisi lain, analisis headcount dan demografi dimanfaatkan untuk memahami audiens goal pada tingkat tinggi. Penyimpangan kecil dari kebenaran dasar biasanya memiliki dampak yang dapat diabaikan pada wawasan ini.

Beberapa gambar orang yang sama dengan berbagai ekspresi wajah dengan dan tanpa masker wajah.Bisakah Anda membedakan ekspresi mana yang sesuai dengan wajah yang lebih bahagia dengan dan tanpa topeng?

Dampak dari masker dan penutup wajah juga kurang terasa untuk tugas klasifikasi dibandingkan dengan masalah regresi. Misalnya, version regresi perlu dilatih untuk mengukur tingkat kebahagiaan seseorang berdasarkan ekspresi wajahnya. Model semacam itu menghasilkan skor pada waktu inferensi yang cenderung berperilaku berbeda untuk wajah bertopeng vs non-bertopeng.

Sistem AI hanya bisa sebaik information yang diberikan padanya

Terakhir, kami ingin menekankan pentingnya hak masyarakat untuk mengidentifikasi diri dengan sex yang berbeda. Model AI terlatih hanya bisa sebaik information yang diberikan kepadanya dan perbedaan biologis dan biometrik yang mendasarinya. Mengecualikan prediksi yang skor keyakinannya rendah (lihat bagian diskusi) dan berfokus pada kasus penggunaan yang tepat sangatlah penting.

Apa masa depan

Mengembangkan version kecerdasan buatan membutuhkan perencanaan yang cermat dan pengujian yang menyeluruh. Ini terutama benar ketika menyangkut aplikasi yang terkait dengan information intim seperti wajah seseorang.

Kami adalah manusia dan masih memiliki banyak hal untuk dipelajari. Meskipun demikian, tim kami tetap sangat optimis tentang masa depan analisis wajah bahkan dengan adanya masker dan penutup wajah.

Kami akan terus bekerja dengan rajin dan menerapkan pengamanan yang melindungi privasi orang. Anda diundang untuk mendukung misi kami dan bergabung dalam perjalanan kami!

Tetap aman. Tetap positif. Tes negatif.

Beberapa gambar bersumber dari FairFace dan digunakan di bawah lisensi CC-BY-4.0. Beberapa gambar dimodifikasi dengan pembesaran topeng. Gambar dan movie tambahan bersumber dari Zenus, Wikimedia Commons, Pexels, dan Unsplash. Mereka mungkin telah dimodifikasi dari bentuk aslinya.

Analisis Wajah Dengan Masker? ) Pelajari Cara Mencapai 96 percent Akurasi awalnya dipublikasikan di Limit AI on Moderate, di mana orang-orang melanjutkan percakapan dengan menyoroti dan menanggapi cerita ini.

Diterbitkan melalui Towards AI