很可惜 T 。T 您現(xiàn)在還不是作者身份,不能自主發(fā)稿哦~
如有投稿需求,請把文章發(fā)送到郵箱tougao@appcpx.com,一經錄用會有專人和您聯(lián)系
咨詢如何成為春羽作者請聯(lián)系:鳥哥筆記小羽毛(ngbjxym)
人臉識別產品早已被應用到生活的各個場景之中。但是你了解它的應用原理嗎?本篇文章里,作者便將人臉識別原理進行了拆解。感興趣的話就一起看下去吧。
現(xiàn)在AI發(fā)展的如火如荼,我們已逐步進入智能時代。雖然人工智能偏技術類,學習和理解需要一定的技術背景和數學做支撐。但拆開看,其原理、方法、思路并不復雜,「不懂技術」的產品經理也能理解。
人工智能牽扯很多學科,知識點盤根錯節(jié),需要具備多學科的知識儲備。從學習路徑上看,比較適合做成系列,從淺入深,從基礎到應用,逐漸深入。但無形中提高了學習門檻,降低了學習的興趣,導致很難堅持。
有感于此,我想以一種輕松、探索的視角,跟大家一起摸索,用簡單、直白的方式來學習AI。這樣,雖然會有錯誤、遺漏等,但學習難度會降低,那就在過程中完善吧,畢竟「模糊的正確大于精確的錯誤」。
我們從人臉識別開始,逐步了解其技術路徑的演變和原理等,今天先從最簡單的原理講起。
人臉識別其實很早就有了,多年前就以人臉考勤的方式出現(xiàn),但由于使用效果不好,用戶體驗不佳,逐步被市場淘汰。
而這一波人工智能的火熱,計算能力、模型等都是其重要推動力,但更重要的是產品能夠落地,能夠在實際業(yè)務場景中使用。
尤其是人臉識別,產品在識別精度、速度、用戶友好度等多個方面都有明顯提升,用戶和市場的接受度明顯上升。
了解人臉識別,先要從圖像表示講起。
大家都知道,計算機能夠識別和處理的是二進制,不管我們輸入的是文本、圖像、聲音,計算機都是用一定長度的二進制串進行存儲和處理。
我們先以黑白圖片為例,看看計算機是怎么表示的。
計算機程序可以將黑白圖片可以表示為灰度圖像。在灰度圖像中,一個像素使用8個比特位,從而可以表示256個灰度階,表示范圍是0-255。其中0代表純黑色,255代表純白色。
一個字節(jié)可以表示一個像素,那怎么表示一張圖片呢,用矩陣進行表示。
簡單來說,就是表格,比如可以使用8行8列來表示一張8*8的灰度圖片。
這樣我們就解決了圖像的表示問題,建立了圖像和矩陣的等價關系。圖片可以轉化為矩陣,通過矩陣也可以恢復原始圖片。
大家能算出來下面的矩陣表示什么嗎?
對的,一眼就看出來了數字1,看來大家都有搞AI的天賦,加油。
通過矩陣表示圖像后,圖像的各種處理就轉化為數學問題,可以使用數學的理論和方法進行解決,而這正是計算機所擅長的。
我們輸入圖片,希望計算機能夠將內容識別出來,將結果輸出。
仍以數字為例,當輸入圖片并用矩陣表示后,通過將灰度值轉化為灰度,可以輕松辨識其所表示的內容。
但在計算機的世界里,只有0和1。想要通過辨識矩陣內容并將結果輸出,就必須建立矩陣到結果的映射。這樣,輸入一張圖片,經過處理和計算后,才能輸出一個數字。
很樸素的想法就是將各個數字所代表的矩陣提前存放在計算機內,當輸入一張圖片后,計算機通過計算,從而找到最適合的數字進行輸出。
舉個例子,更容易理解一些。比如,計算機內部已經存放了包含數字1和7以及它們所對應的灰度矩陣。
數字1
數字7
當新輸入一張圖像后,程序會自動計算它的矩陣與這些矩陣的相似度。相似度計算可使用的公式很多,比如可以使用百分比,距離等。
簡單起見,就使用兩個矩陣對應元素之差的絕對值之和或者平方和等,計算機進行快速運算,找到最相似的矩陣,然后將其所代表的數字進行輸出。
當輸入以下內容時,經過簡單計算,可以知道輸出結果為 7。
既然可以用矩陣來表示圖片,人臉也是照片,那么也可以用同樣的方法來進行表示,下面的這張人臉可以表示為:
人臉照片
矩陣表示
雖然被叫做人臉識別,但更準確的名字應該是「人臉比對」。人臉識別的背后,是一張待比對圖片和人臉底庫中的所有照片進行比對,從而判別圖片中人員的身份。
一般來說,待比對照片就是我們在日常生活中被各種設備所采集的照片,比如通過人臉識別考勤機抓拍的照片。
由于環(huán)境、姿勢等原因,采集的照片具有很大的差異,導致比對成功率不高。為了提升比對的成功率和速度,很多時候會同時抓拍多張人臉進行識別,但每次比對的時候輸入照片只有一張。
所謂的人臉底庫就是我們在系統(tǒng)中提前錄入的人臉照片,照片和我們的名字一一對應。根據人臉底庫中照片數量的不同,可以將人臉比對分為1:1和1:N,由于數量不同這兩種方法的計算量和計算方法也不盡相同。
1:1最常見的場景就是人證比對,比如我們在乘高鐵時所遇到的這種設備。
前面的1代表我們從設備中采集的照片,而后面的1代表身份證中的照片,通過將現(xiàn)場采集的照片和身份證中存放的照片進行比對,通過判別持證人是否為本人。
這種情況下只涉及到兩張圖片的比對,計算量相對較小。
可能用在火車票安檢等場景中,所以要求的精度較高。
身份證中的照片像素較小,通過市面上的身份證讀卡器讀取出來的照片僅為100*100像素左右,給精度帶來了一定的挑戰(zhàn)。
目前這個領域相對成熟,使用場景正在逐步鋪開。
1:N是1張人臉和底庫中的N張人臉進行比對。
比如在考勤機中,我們的人臉底庫中包含全公司的所有人臉照片。當上班打卡時,考勤機采集到人臉輸入系統(tǒng),經過比對后輸出員工身份。
這種情況下計算量相對較大,時效性和識別精度太低又會影響用戶體驗,所以廠商一般會綜合考慮權衡,在設備的參數中標注所支持的人臉數量。
這一波人工智能的發(fā)展,帶動了1:N領域人臉識別技術的進步,更多的產品能夠在各個場景中落地。比如智慧城市、智慧家居等。
國內廠商也借著這一波東風,加快技術研發(fā)和產品落地,誕生了著名的AI視覺四小龍等獨角獸。
今天梳理了人臉識別的基本原理,整個實現(xiàn)過程雖然看起來很簡單,但技術卻在基本原理的基礎上持續(xù)完善和進步,最終達到比較好的效果。
本文為作者獨立觀點,不代表鳥哥筆記立場,未經允許不得轉載。
《鳥哥筆記版權及免責申明》 如對文章、圖片、字體等版權有疑問,請點擊 反饋舉報
我們致力于提供一個高質量內容的交流平臺。為落實國家互聯(lián)網信息辦公室“依法管網、依法辦網、依法上網”的要求,為完善跟帖評論自律管理,為了保護用戶創(chuàng)造的內容、維護開放、真實、專業(yè)的平臺氛圍,我們團隊將依據本公約中的條款對注冊用戶和發(fā)布在本平臺的內容進行管理。平臺鼓勵用戶創(chuàng)作、發(fā)布優(yōu)質內容,同時也將采取必要措施管理違法、侵權或有其他不良影響的網絡信息。
一、根據《網絡信息內容生態(tài)治理規(guī)定》《中華人民共和國未成年人保護法》等法律法規(guī),對以下違法、不良信息或存在危害的行為進行處理。
1. 違反法律法規(guī)的信息,主要表現(xiàn)為:
1)反對憲法所確定的基本原則;
2)危害國家安全,泄露國家秘密,顛覆國家政權,破壞國家統(tǒng)一,損害國家榮譽和利益;
3)侮辱、濫用英烈形象,歪曲、丑化、褻瀆、否定英雄烈士事跡和精神,以侮辱、誹謗或者其他方式侵害英雄烈士的姓名、肖像、名譽、榮譽;
4)宣揚恐怖主義、極端主義或者煽動實施恐怖活動、極端主義活動;
5)煽動民族仇恨、民族歧視,破壞民族團結;
6)破壞國家宗教政策,宣揚邪教和封建迷信;
7)散布謠言,擾亂社會秩序,破壞社會穩(wěn)定;
8)宣揚淫穢、色情、賭博、暴力、兇殺、恐怖或者教唆犯罪;
9)煽動非法集會、結社、游行、示威、聚眾擾亂社會秩序;
10)侮辱或者誹謗他人,侵害他人名譽、隱私和其他合法權益;
11)通過網絡以文字、圖片、音視頻等形式,對未成年人實施侮辱、誹謗、威脅或者惡意損害未成年人形象進行網絡欺凌的;
12)危害未成年人身心健康的;
13)含有法律、行政法規(guī)禁止的其他內容;
2. 不友善:不尊重用戶及其所貢獻內容的信息或行為。主要表現(xiàn)為:
1)輕蔑:貶低、輕視他人及其勞動成果;
2)誹謗:捏造、散布虛假事實,損害他人名譽;
3)嘲諷:以比喻、夸張、侮辱性的手法對他人或其行為進行揭露或描述,以此來激怒他人;
4)挑釁:以不友好的方式激怒他人,意圖使對方對自己的言論作出回應,蓄意制造事端;
5)羞辱:貶低他人的能力、行為、生理或身份特征,讓對方難堪;
6)謾罵:以不文明的語言對他人進行負面評價;
7)歧視:煽動人群歧視、地域歧視等,針對他人的民族、種族、宗教、性取向、性別、年齡、地域、生理特征等身份或者歸類的攻擊;
8)威脅:許諾以不良的后果來迫使他人服從自己的意志;
3. 發(fā)布垃圾廣告信息:以推廣曝光為目的,發(fā)布影響用戶體驗、擾亂本網站秩序的內容,或進行相關行為。主要表現(xiàn)為:
1)多次發(fā)布包含售賣產品、提供服務、宣傳推廣內容的垃圾廣告。包括但不限于以下幾種形式:
2)單個帳號多次發(fā)布包含垃圾廣告的內容;
3)多個廣告帳號互相配合發(fā)布、傳播包含垃圾廣告的內容;
4)多次發(fā)布包含欺騙性外鏈的內容,如未注明的淘寶客鏈接、跳轉網站等,誘騙用戶點擊鏈接
5)發(fā)布大量包含推廣鏈接、產品、品牌等內容獲取搜索引擎中的不正當曝光;
6)購買或出售帳號之間虛假地互動,發(fā)布干擾網站秩序的推廣內容及相關交易。
7)發(fā)布包含欺騙性的惡意營銷內容,如通過偽造經歷、冒充他人等方式進行惡意營銷;
8)使用特殊符號、圖片等方式規(guī)避垃圾廣告內容審核的廣告內容。
4. 色情低俗信息,主要表現(xiàn)為:
1)包含自己或他人性經驗的細節(jié)描述或露骨的感受描述;
2)涉及色情段子、兩性笑話的低俗內容;
3)配圖、頭圖中包含庸俗或挑逗性圖片的內容;
4)帶有性暗示、性挑逗等易使人產生性聯(lián)想;
5)展現(xiàn)血腥、驚悚、殘忍等致人身心不適;
6)炒作緋聞、丑聞、劣跡等;
7)宣揚低俗、庸俗、媚俗內容。
5. 不實信息,主要表現(xiàn)為:
1)可能存在事實性錯誤或者造謠等內容;
2)存在事實夸大、偽造虛假經歷等誤導他人的內容;
3)偽造身份、冒充他人,通過頭像、用戶名等個人信息暗示自己具有特定身份,或與特定機構或個人存在關聯(lián)。
6. 傳播封建迷信,主要表現(xiàn)為:
1)找人算命、測字、占卜、解夢、化解厄運、使用迷信方式治??;
2)求推薦算命看相大師;
3)針對具體風水等問題進行求助或咨詢;
4)問自己或他人的八字、六爻、星盤、手相、面相、五行缺失,包括通過占卜方法問婚姻、前程、運勢,東西寵物丟了能不能找回、取名改名等;
7. 文章標題黨,主要表現(xiàn)為:
1)以各種夸張、獵奇、不合常理的表現(xiàn)手法等行為來誘導用戶;
2)內容與標題之間存在嚴重不實或者原意扭曲;
3)使用夸張標題,內容與標題嚴重不符的。
8.「飯圈」亂象行為,主要表現(xiàn)為:
1)誘導未成年人應援集資、高額消費、投票打榜
2)粉絲互撕謾罵、拉踩引戰(zhàn)、造謠攻擊、人肉搜索、侵犯隱私
3)鼓動「飯圈」粉絲攀比炫富、奢靡享樂等行為
4)以號召粉絲、雇用網絡水軍、「養(yǎng)號」形式刷量控評等行為
5)通過「蹭熱點」、制造話題等形式干擾輿論,影響傳播秩序
9. 其他危害行為或內容,主要表現(xiàn)為:
1)可能引發(fā)未成年人模仿不安全行為和違反社會公德行為、誘導未成年人不良嗜好影響未成年人身心健康的;
2)不當評述自然災害、重大事故等災難的;
3)美化、粉飾侵略戰(zhàn)爭行為的;
4)法律、行政法規(guī)禁止,或可能對網絡生態(tài)造成不良影響的其他內容。
二、違規(guī)處罰
本網站通過主動發(fā)現(xiàn)和接受用戶舉報兩種方式收集違規(guī)行為信息。所有有意的降低內容質量、傷害平臺氛圍及欺凌未成年人或危害未成年人身心健康的行為都是不能容忍的。
當一個用戶發(fā)布違規(guī)內容時,本網站將依據相關用戶違規(guī)情節(jié)嚴重程度,對帳號進行禁言 1 天、7 天、15 天直至永久禁言或封停賬號的處罰。當涉及欺凌未成年人、危害未成年人身心健康、通過作弊手段注冊、使用帳號,或者濫用多個帳號發(fā)布違規(guī)內容時,本網站將加重處罰。
三、申訴
隨著平臺管理經驗的不斷豐富,本網站出于維護本網站氛圍和秩序的目的,將不斷完善本公約。
如果本網站用戶對本網站基于本公約規(guī)定做出的處理有異議,可以通過「建議反饋」功能向本網站進行反饋。
(規(guī)則的最終解釋權歸屬本網站所有)