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人脸光影处理,4名武大学生帮你提高美颜度!

来源:武汉大学2023年02月06日

人脸识别总是错误?

刷脸支付不能成功?

自拍时总油光满面?

快和珞珞珈珈一起

随着计算机学院的优秀团队

探寻人脸光影处理的奥秘

一起提高自我美颜度!



人脸识别不了?他们告诉你


自拍,直播,刷脸支付……“人脸处理”作为已经在日常生活中广泛应用的话题,其精度和准度都对用户的生产生活至关重要。


▲“人脸处理”在生活中的应用


但自然环境下的环境光、遮挡物等因素会对人脸(识别)造成一定的干扰,人脸的油光、镜面反光和面部阴影等,都会影响到用户的面部信息,从而阻碍用户的正常使用。如何破解“人脸光影”困境,一直是学术界的热门话题。


来自武汉大学计算机学院的人脸光影析构师团队针对这一问题,创新开发出“人脸光影处理系统”。通过应用多种深度学习算法,解决人脸光影的挑战,去除不必要的干扰,有效解决环境带来的人脸识别困境。


在日前落幕的“华为杯”第四届中国研究生人工智能创新大赛全国总决赛中,武汉大学参赛队伍包揽大赛冠军和季军,一等奖获奖数与总获奖数均位列参赛高校榜首,以总分第一名的成绩获得大赛优秀组织奖,取得参赛以来最好成绩。


而凭借“人脸光影处理系统”,该团队获得了全国季军的好成绩。除此之外,团队还斩获2021华为昇腾众智项目“金质量奖”、华为昇腾AI创新大赛湖北赛区铜奖,发表发明专利3项、CCF A类论文2篇、软件著作权3项。


团队的指导教师是计算机学院计算机科学系的肖春霞教授,成员有计算机学院21级专业性硕士研究生汪震宇、余江健、马伊栋、邹文涛。


▲团队成员合照


接下来和珞珞珈珈一起,揭开“人脸光影处理系统”的神秘面纱吧。



解密!人脸光影处理系统起底


现今,全球人脸处理行业规模在以非常高的速度进行增长。根据MarketstandMarkets发布的全球人脸识别市场相关报告,预计全球人脸处理技术使用规模将从2019的32亿美元增长到2025的85亿美元。目前市面上的主流公司华为、三星都有做一些反光消除、文档阴影消除的尝试。人脸处理无疑是极具发展前景的行业热点。


▲全球人脸处理行业规模增速示意图



“问题是层出不穷的,要始终怀着学徒的心态去解决问题。”怀着这样谦逊严谨的态度,武大团队研发的“人脸光影处理系统”立足核心技术,利用无高光区域和整体图像的局部上下文特征与交叉感知注意力机制,获得对恢复任务有效的无高光特征。通过给定的反光强度阈值,学习反光强度信息,从而自适应地融合反光消除结果和内容补全结果,综合考虑消除方法与补全方法的优缺点,进而获得视觉上无瑕疵的反光消除结果。利用背景区域的上下文信息引导人脸区域的阴影消除,从而获得更加真实的阴影消除结果。



相较于学术界、工业界和市场上其他的人脸处理项目,武大研究团队抓住三个创新点:从油光、反光、阴影三个层面分别提出了创新算法,做出消除模型;运用非合成图片构建真实数据集;应用创新性思路及方法,发明“独家”装置辅助拍摄工作。因此,他们打造“人脸光影处理系统”效果拔群,展现出广阔的市场前景,更体现了武大科研团队的优秀素养。




目前,团队正在和小米、OPPO等公司进行合作研究,预计今年3-4月结项,一两年内可实现成果转化。“人脸光影识别系统”已落地安卓端,未来预期将以APP的形式安装在手机实体上,投入市场。


提及对未来的展望,团队成员汪震宇说,“希望将来自己能够在人脸光影领域继续深耕,在研究中不断解决新出现的、棘手的问题,针对困难提出新的解决方法。同时,也希望能够实现产学研高度转化,与更多的公司合作,将团队的研究成果应用在更多领域,造福于民。”



成功是怎样炼成的


“组队报名参加比赛,是出自导师和自我成长的期许,也是因为这一项目独特的推广价值和创新价值。”人脸光影作为团队成员主要的研究方向,在日常的研究中,他们专攻人脸合作、人脸光影干扰问题。


团队成员马伊栋谈起在备赛过程中自己的感受:“在大学生活中,我们有的时候可能会忽略或者反感以团队合作这样一种形式来完成某个任务,但其实团队的力量是非常强大的。乘众人之智,则无不任也;用众人之力;则无不胜也。团队的力量来源于统一的目标。”


时间紧,任务重,经验少,面临着时间和心理上的双重压力,团队成员们加班加点、共同协作,力求做到材料全面完善,文档表达简洁明晰,成果简单易懂。他们白天在同一个实验室研究,晚上则靠线上会议的方式交流想法。“每一位队员们在自己擅长的领域各尽所能、各尽其责,一起共同克服遇到的各种困难和挑战,一起努力完成全部比赛。”


▲队员正在紧张备赛


“搞科研是很辛苦的,需要适当放松一下。”难熬时,他们也会相约一起去桂操跑跑步、打打球来放松,或者组队“开黑”纾解压力。


除了成员间的分工合作,团队的成功也离不开学校的大力支持。指导老师不仅在系统开发和材料准备期间提供了很多指导性建议,在平时也会给到大家情绪上的安慰与鼓励。学院帮忙借场地,解决设备问题。他们都是团队成功的“最佳助攻”。


▲指导老师与队员准备会议中



对学弟学妹,他们想说……


最初的鸟儿是不会飞翔的,飞翔是它们勇敢跃入峡谷的奖励。科研是一条注定艰苦的路,需要投入很多时间和精力。但是对于余江健而言,他仍然希望大家能够选择科研,在自己喜欢的领域去深耕、去收获。


邹文涛说:“科研的路上难免遇到各种各样的困难,希望学弟学妹们不轻言放弃,在自己感兴趣的领域内深入耕耘,也许只需再坚持一小会儿,便是柳暗花明之时。”


前方的道路是未知的,但还是要勇敢地去尝试、去向前迈进。“春有百花秋有月,夏有凉风冬有雪。武大是一个具有浓厚人文气息的地方,希望学弟学妹们能够在珞珈山下实现自己的梦想。”



青年有为,珞珈有梦

以创新为翼,用实干做桨

他们在人脸光影的交织中

找到自己的方向

【责任编辑:曹竞】

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