英國(guó)倫敦帝國(guó)理工學(xué)院(ICL)計(jì)算機(jī)科學(xué)家開發(fā)出一種新方法，可以自動(dòng)構(gòu)建能處理面部特征的3D變形模型(3DMM)，并將之應(yīng)用于不同的人種。
如果你有一個(gè)長(zhǎng)鼻子，你還可能有一個(gè)長(zhǎng)下巴，鑒于這種相關(guān)性，計(jì)算機(jī)可以用3DMM表征你的獨(dú)特面部，但它并沒有儲(chǔ)存3D掃描面部的每一個(gè)點(diǎn)的信息，而是列出了幾百個(gè)描述與平均面孔數(shù)字偏差的數(shù)值，包括大致對(duì)應(yīng)的年齡、性別和臉長(zhǎng)等參數(shù)。為盡可能處理各種不同的面部變化，3DMM需要集成許多面部信息，先掃描然后仔細(xì)標(biāo)記所有特征。目前的模型僅基于幾百人的數(shù)據(jù)構(gòu)建，且大部分是白人，因此模仿不同年齡和人種的能力有限。
在 3DMM 中有兩種用于建立密集對(duì)應(yīng)(dense correspondence)的技術(shù)。上排是在 UV 空間(通常是網(wǎng)格狀和紋理信息的圓柱形投影)中建立的人臉對(duì)應(yīng)。每個(gè)網(wǎng)格的 UV 圖像都會(huì)注冊(cè)到模板 UV 圖像，隨后的采樣會(huì)生成一個(gè)與模板對(duì)應(yīng)的混合圖形(mesh)。下排展示的是非剛性迭代最近點(diǎn)(NICP)，NICP 可以迭代使用，不斷將 3D 模板變形從而匹配每個(gè)網(wǎng)格，完全避開 UV 空間。來源：Booth, J., Roussos, A., Ponniah, A. et al. Int J Comput Vis (2017). doi:10.1007/s11263-017-1009-7
ICL計(jì)算機(jī)科學(xué)家詹姆斯·布斯的團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新方法有三個(gè)主要步驟：首先，用一種算法自動(dòng)進(jìn)行面部掃描，標(biāo)記鼻尖和其他點(diǎn)位信息;然后，用另一種算法根據(jù)其他標(biāo)記信息對(duì)所有掃描內(nèi)容進(jìn)行排序，將其組合成一個(gè)模型;最后，進(jìn)行算法檢測(cè)并刪除不合格的掃描信息。
布斯團(tuán)隊(duì)將該方法應(yīng)用于1萬人的面部掃描，創(chuàng)建了“大型面部模型”(LSFM)，用現(xiàn)有模型測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其能更準(zhǔn)確地描述面孔。該成果即將發(fā)表在《計(jì)算機(jī)視覺期刊》雜志上。
最近，布斯團(tuán)隊(duì)還在另一篇論文中，利用新模型合成的1萬張面孔來編輯了一個(gè)人工智能程序，將偶然的2D快照轉(zhuǎn)換為精確的3D模型。該方法可用于從不同的角度查看相機(jī)上捕獲的犯罪嫌疑人，或者模擬其20年后的模樣。這種方法也能畫出或制作出歷史人物形象。
新模型還可以很快應(yīng)用于醫(yī)療。如果有人失去了鼻子，整形外科醫(yī)生可以根據(jù)臉部其余部分，模擬出新的鼻子。面部掃描還可以用于識(shí)別如威廉姆斯綜合征等遺傳疾病，提高通過面孔特征判斷患病可能性的準(zhǔn)確率。
英國(guó)約克大學(xué)計(jì)算機(jī)視覺研究所威廉·史密斯說：“布斯團(tuán)隊(duì)的工作為全面自動(dòng)化人臉識(shí)別過程作出了巨大貢獻(xiàn)。”
數(shù)字化要一盤棋更要各自為戰(zhàn)
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