MGFace:基于掩码门控的条件相似度路由人脸匹配
MGFace是一种创新的掩码门控人脸识别管道,通过预测查询人脸是否佩戴面罩,有条件地路由相似度计算:对未遮挡人脸使用全局嵌入匹配,对戴口罩人脸激活掩码感知的局部区域重排序。该方法在扩展LFW-Mask数据集上,利用FaceNet骨干网络达到80%以上识别准确率,使用ArcFace骨干网络超过90%,相比基于EMD的重排序方法,查询时间减少约20倍。
近年来,人脸识别技术在正常条件下取得了显著的性能。然而,当查询人脸被部分遮挡时,尤其是被口罩遮挡时,其准确率往往会大幅下降。虽然现有的重排序方法通过利用图像块的相似性来提升鲁棒性,但它们通常依赖于成本高昂的细粒度匹配机制,这在大规模检索场景中限制了效率。为了解决这一问题,来自研究团队的论文提出了MGFace(Mask-Gated Face Matching),一种掩码门控的人脸识别管道。
MGFace的核心创新在于引入了掩码门控机制。该机制首先预测查询人脸是否佩戴了口罩,然后根据预测结果有条件地路由相似度计算。具体来说,对于未戴口罩的查询,MGFace直接应用全局嵌入匹配,确保高效处理;对于戴口罩的查询,则激活掩码感知的局部块重排序,专注于可靠的上脸区域(如眼睛和眉毛),同时避免不必要的细粒度计算。这种设计不仅提升了戴口罩人脸识别的准确性,还显著降低了计算开销。
研究团队在扩展的LFW-Mask数据集上进行了实验,使用了两种主流的骨干网络:FaceNet和ArcFace。实验结果显示,使用FaceNet骨干网络时,MGFace的识别准确率超过80%;使用ArcFace骨干网络时,准确率更是超过了90%。与先前基于EMD(Earth Mover's Distance)的重排序方法相比,MGFace不仅实现了更好的识别性能,还将查询时间减少了约20倍。这些结果充分证明了MGFace在低计算开销下有效提升戴口罩人脸识别准确率的能力。
该研究的代码已在GitHub上开源(https://github.com/chequanghuy/MGFace),为学术界和工业界提供了宝贵的资源。MGFace的提出不仅为戴口罩人脸识别提供了一种高效且精准的解决方案,也为未来在遮挡场景下的计算机视觉研究开辟了新的方向。