流行人脸检测与模糊算法,王者究竟是谁?实战揭秘( 三 )


f = image[y:y + h, x:x + w]f = cv2.resize(f, (10, 10), interpolation=cv2.INTER_NEAREST)image[y:y + h, x:x + w] = cv2.resize(f, (w, h), interpolation=cv2.INTER_NEAREST)实验结果与评估我将从两个角度评估不同的上述算法:实时性能分析和特定的图像场景 。
实时性能使用相同的参考图像(如图4所示)的情况下,我计算了每个人脸检测算法在图像中定位人脸边界框所需的时间 。结果数据基于每种算法的10个测量值的平均值 。模糊算法所需的时间可以忽略不计,在评估过程中不会考虑 。

流行人脸检测与模糊算法,王者究竟是谁?实战揭秘

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图7:每个算法检测人脸所需的平均时间(秒)花销
可以观察到,YOLOv5由于其通过神经网络的单程处理而实现了最佳性能(速度) 。相比之下,像MTNN这样的方法需要通过多个神经网络进行顺序遍历 。这进一步使算法的并行化过程复杂化 。
基于场景的性能【流行人脸检测与模糊算法,王者究竟是谁?实战揭秘】为了评估上述算法的性能,除了参考图像(图4)外 , 我还选择了几张在各种场景中测试算法的图像:
1. 参考图像(图4)
2. 一群人靠得很近——以评估算法捕捉不同人脸大小的能力,有些更近,有些更远(图8)
3. 侧视人脸——测试算法检测不直视相机的人脸的能力(图10)
4. 翻转的人脸 , 180度——测试算法检测旋转180度人脸的能力(图11)
5. 翻转人脸 , 90度——测试算法检测侧向旋转90度人脸的能力(图12)
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图8:尼古拉斯·格林提供的在Unsplash网站上的人群相片
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图9:Naassom Azevedo提供的在Unsplash网站上的多重面孔照片
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图10:Unsplash网站上的来自Kraken Images的侧面图
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图11:将图4照片翻转180度
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图12:将图4照片翻转90度
Haar Cascade算法Haar Cascade算法通常在匿名人脸方面表现良好,只有少数例外 。它成功地检测到了参考图像(图4)和“多张脸”场景(图9) 。在“人群”场景(图8)中,它可以很好地处理任务 , 尽管有些人脸没有被完全检测到或距离更远 。Haar Cascade算法遇到了人脸不直接面对相机(图10)和旋转人脸(图11和12)的挑战,无法完全识别人脸 。
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图13:Haar Cascade算法的运算结果
MTCNN算法MTCNN算法设法实现了与Haar Cascade算法非常相似的结果,具有相同的优势和劣势 。此外 , MTNN算法很难检测到图9中肤色较深的人脸 。
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图14:MTCNN算法的运算结果
YOLOv5算法YOLOv5算法产生的结果与Haar Cascade算法和MTCNN算法略有不同 。它成功地检测到人们没有直视相机的一张脸(图10),以及旋转了180度的脸(图11) 。然而,在“人群”图像(图8)中,它并没有像前面提到的算法那样有效地检测更远的人脸 。
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图15:YOLOv5算法的运算结果 。
隐私问题在解决图像处理中的隐私挑战时,需要考虑的一个关键方面是在保持图像自然外观的同时,在使人脸无法识别之间保持微妙的平衡 。
高斯模糊高斯模糊有效地模糊了图像中的面部区域(如图5所示) 。然而 , 它的成功取决于用于模糊效应的高斯分布的参数 。在图5中,很明显,面部特征仍然是可辨别的,这表明需要更高的标准差和内核大小来实现最佳结果 。
像素化与高斯模糊相比,像素化(如图6所示)作为一种人脸模糊方法,通常看起来更符合人眼的视觉感受 。用于像素化的像素数量在这种情况下起着关键作用,因为较小的像素数量会使面部不太容易识别,但可能导致不太自然的外观 。
总的来说,相对于高斯模糊算法,像素化算法一直是人们更喜欢的选择 。理由在于人们更为熟悉这种算法以及这种算法语境的自然性,其在隐私和美学之间取得了较好的平衡 。
逆向工程随着人工智能工具的兴起,预测旨在从模糊图像中去除隐私过滤器的逆向工程技术的潜力变得至关重要 。然而,模糊面部的行为不可逆转地用更广义的面部细节取代了特定的面部细节 。到目前为止 , 人工智能工具只能在呈现同一个人的清晰参考图像时对模糊的人脸进行逆向工程 。不过,这里也存在一个矛盾问题:这首先与逆向工程的必要性相矛盾 , 因为使用逆向工程的话必须以了解个人身份为前提 。因此,面对不断发展的人工智能技术 , 人脸模糊是保护隐私的一种比较有效和必要的手段 。


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