MGFace:基於掩碼門控的條件相似度路由人臉匹配
MGFace是一種創新的掩碼門控人臉識別管道,通過預測查詢人臉是否佩戴面罩,有條件地路由相似度計算:對未遮擋人臉使用全局嵌入匹配,對戴口罩人臉激活掩碼感知的局部區域重排序。該方法在擴展LFW-Mask數據集上,利用FaceNet骨幹網絡達到80%以上識別準確率,使用ArcFace骨幹網絡超過90%,相比基於EMD的重排序方法,查詢時間減少約20倍。
近年來,人臉識別技術在正常條件下取得了顯著的性能。然而,當查詢人臉被部分遮擋時,尤其是被口罩遮擋時,其準確率往往會大幅下降。雖然現有的重排序方法通過利用圖像塊的相似性來提升魯棒性,但它們通常依賴於成本高昂的細粒度匹配機制,這在大規模檢索場景中限制了效率。為了解決這一問題,來自研究團隊的論文提出了MGFace(Mask-Gated Face Matching),一種掩碼門控的人臉識別管道。
MGFace的核心創新在於引入了掩碼門控機制。該機制首先預測查詢人臉是否佩戴了口罩,然後根據預測結果有條件地路由相似度計算。具體來説,對於未戴口罩的查詢,MGFace直接應用全局嵌入匹配,確保高效處理;對於戴口罩的查詢,則激活掩碼感知的局部塊重排序,專注於可靠的上臉區域(如眼睛和眉毛),同時避免不必要的細粒度計算。這種設計不僅提升了戴口罩人臉識別的準確性,還顯著降低了計算開銷。
研究團隊在擴展的LFW-Mask數據集上進行了實驗,使用了兩種主流的骨幹網絡:FaceNet和ArcFace。實驗結果顯示,使用FaceNet骨幹網絡時,MGFace的識別準確率超過80%;使用ArcFace骨幹網絡時,準確率更是超過了90%。與先前基於EMD(Earth Mover's Distance)的重排序方法相比,MGFace不僅實現了更好的識別性能,還將查詢時間減少了約20倍。這些結果充分證明了MGFace在低計算開銷下有效提升戴口罩人臉識別準確率的能力。
該研究的代碼已在GitHub上開源(https://github.com/chequanghuy/MGFace),為學術界和工業界提供了寶貴的資源。MGFace的提出不僅為戴口罩人臉識別提供了一種高效且精準的解決方案,也為未來在遮擋場景下的計算機視覺研究開闢了新的方向。