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虹軟人臉識別 - faceId及IR活體檢測的介紹

Blackjun / 3849人閱讀

摘要:雙目攝像頭檢測方案雙目攝像頭檢測流程人臉檢測結果信息調整若攝像頭和攝像頭的成像不一致存在偏移旋轉鏡像等問題,需要將傳遞給活體檢測的人臉信息人臉框人臉角度進行調整。否則活體檢測將無法解析人臉,報錯誤。

前幾天虹軟推出了 Android ArcFace 2.2版本的SDK,相比于2.1版本,2.2版本中的變化如下:

? VIDEO模式新增faceId(類似于之前文章中提到的trackId)
? 新增IR活體檢測功能
? 新增IR、RGB的活體閾值設置

一、faceId介紹

1. 定義

在連續的視頻幀中,當一個人臉進入視頻畫面直到離開,其faceId不變。

2. 應用場景舉例

在門禁應用場景下,若一個人長時間停留在畫面中,借助faceId的功能,在此人的人臉特征提取成功后,可不再對此人的后續人臉信息進行處理。

3. 注意事項

faceId在VIDEO模式下有意義;
faceId在IMAGE模式下無效。

二、 IR活體檢測

1. 接口介紹

支持的顏色格式如下:
Windows: GRAY、DEPTH_U16、NV21、NV12、I420
Android: GRAY、DEPTH_U16、NV21
:若圖像數據的顏色格式不在上述列表中,必須對圖像數據進行格式轉換。

2. IR活體檢測實現方案

? 單目攝像頭檢測方案(IR)

單目攝像頭檢測流程

注意:在Windows平臺下,若通過OpenCV獲取IR攝像頭的圖像數據,由于其顏色格式為BGR_24,不能用于IR活體檢測,需要轉成GRAY(或IR活體檢測接口支持的其他顏色格式),但BGR_24數據可直接用于人臉檢測。

? 雙目攝像頭檢測方案(IR + RGB)

雙目攝像頭檢測流程

人臉檢測結果信息調整 :若RGB攝像頭和IR攝像頭的成像不一致(存在偏移、旋轉、鏡像等問題),需要將傳遞給IR活體檢測的人臉信息(人臉框、人臉角度)進行調整。

3. 雙目IR活體檢測遇到的坑

在雙目的畫面有明顯的不一致的情況時,若我們直接把RGB攝像頭的人臉檢測結果用于IR活體檢測,很有可能會報81925(人臉置信度低)錯誤。原來,攝像頭回傳的數據和我們直接看到的畫面很可能是不一樣的,我們看到的畫面可能是經過處理的(縮放、旋轉、鏡像等)。

? 檢測方法

最直觀的檢查方法就是將攝像頭數據顯示到屏幕上。只要我們把2個攝像頭回傳的數據顯示到屏幕上,就能了解兩個攝像頭數據的成像關系。例如Android平臺可使用以下方式查看NV21數據:
示例流程
nv21 -> YuvImage -> jpg bytes -> bitmap -> ImageView。
示例代碼

 @Override
  public void onPreview(final byte[] nv21, Camera camera) {
    ......
    //30幀一次,把幀數據顯示到界面上(要是每幀都做就太卡了),若還是影響UI請放到子線程處理
    if (index++ % 30 == 0) {
      YuvImage yuvImage = new YuvImage(nv21, ImageFormat.NV21, previewSize.width, previewSize.height, null);
      ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
      yuvImage.compressToJpeg(new Rect(0, 0, previewSize.width, previewSize.height), 100, baos);
      byte[] bytes = baos.toByteArray();
      ivFrame.setImageBitmap(BitmapFactory.decodeByteArray(bytes, 0, bytes.length));
    }
    ......
  }

? 解決方案

1. RGB和IR攝像頭圖像數據的其中一個被左右鏡像

對于這種情況,我們在將RGB數據的人臉檢測結果用于IR活體檢測時,需要將其人臉框(rect)進行左右鏡像調整。(Android demo中已提供左右鏡像的代碼):

 /**
     * 人臉框水平鏡像
     *
     * @param rect 人臉框
     * @return 水平鏡像后的人臉框
     */
    private Rect mirrorRectHorizontal(Rect rect) {
        Rect newRect = new Rect(rect);
        newRect.right = previewSize.width - rect.left;
        newRect.left = previewSize.width - rect.right;
        return newRect;
    }

2. RGB和IR攝像頭圖像數據均被鏡像或均未被鏡像

對于這種情況,RGB數據的人臉檢測結果用于IR活體檢測時,不需要進行鏡像調整。

3. RGB和IR攝像頭圖像數據有旋轉關系

若有旋轉關系,我們不僅要旋轉人臉信息(FaceInfo)中的人臉框(rect),還需要修改人臉角度(orient)。否則IR活體檢測將無法解析人臉,報81925錯誤。
(Android demo中已提供將orient單次旋轉90度的代碼):

/**
 * 獲取逆時針旋轉90度后的人臉角度
 *
 * @param orient 人臉角度信息,即{@link FaceInfo#orient}屬性,由{@link FaceEngine#detectFaces(byte[], int, int, int, List)}接口獲取
 * @return 旋轉后的人臉角度
 */
private int rotateOrient(int orient) {
    switch (orient) {
        case FaceEngine.ASF_OC_0:
            return FaceEngine.ASF_OC_90;
        case FaceEngine.ASF_OC_90:
            return FaceEngine.ASF_OC_180;
        case FaceEngine.ASF_OC_180:
            return FaceEngine.ASF_OC_270;
        case FaceEngine.ASF_OC_270:
            return FaceEngine.ASF_OC_0;
        default:
            throw new IllegalArgumentException("unsupported orient "" + orient + """);
    }
}

以上是個人使用的一點心得,如果需要下載虹軟sdk可以到官網:https://ai.arcsoft.com.cn/pro...

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