当人与人最舒适的距离是“你离我远点”时，AI正以一种温暖的方式靠近你们，带来特殊的安全感。如今，口罩就像外出必备的保护伞，在AI的加持下，它不再是“刷脸”通行的障碍物，能让你在公司、校园、小区等场景中畅通无阻……
近日，没有被口罩“蒙蔽双眼”的百度AI将口罩检测及戴口罩人脸识别技术应用于百度公司园区的人脸闸机和AI测温系统中，员工均可在佩戴口罩时刷脸识别身份，保障安全、高效复工。其实早在3月初，百度大脑已面向行业将口罩检测及戴口罩人脸识别相关AI能力全部开放，覆盖人脸识别和人体分析的全产品矩阵，同时提供公有云 API、离线 SDK、私有化部署包等多样化的产品形态，使开发者在线调用、移动端办公、落地到门禁闸机等硬件设备中时，都可以轻松“复制”，拿来即用。
人脸闸机(GIF)
AI测温系统(GIF)
科技，让疫情肆虐的生活更有温度。但是这看似轻松的刷脸动作，背后承载着极为复杂的AI算法。佩戴口罩时，遮挡了大部分的面部特征，这在人脸识别领域是一个公认的难题。首先，人脸识别算法主要依据人脸面部特征进行身份判定，佩戴口罩会使下巴、嘴部、鼻子等用于识别的脸部特征大量丢失。其次，当前人脸识别算法使用的深度学习技术依赖海量的训练数据，在短期内收集大量佩戴口罩照片，并进行人工标注几乎是不可能的任务。最后，人脸识别系统一般包含人脸检测、跟踪、活体检测、识别等多个模块，佩戴口罩对系统中每个模块都是严峻考验。
针对这三个方面的巨大挑战，百度视觉算法团队进行技术攻坚，成功解决了戴口罩人脸识别的难题。关于遮挡带来的信息丢失问题，百度视觉算法团队让算法更加关注口罩遮挡外的部分，加强对眼部区域的特征学习，将佩戴口罩、帽子等遮挡带来的信息丢失降到最低。基于此，通过采用基于空间位置的注意力机制特征学习，充分获取戴口罩人脸的身份信息。
基于空间位置的注意力机制特征学习
特征可视化结果
对于缺乏戴口罩训练数据的问题，可以通过人工生成的方式解决。百度算法团队采用基于人脸关键点的三维图像融合技术，以解决人脸姿态变化带来的口罩形变和遮挡问题，同时生成更加自然、真实的照片，最终通过收集市面上各种颜色、大小和样式的口罩图片，与之前积累的未佩戴口罩人脸图片进行融合，快速合成各种场景、海量真实的戴口罩训练照片。此外，通过基于百度飞桨独有的多机多卡大规模分类库PLSC，可快速对数百万ID的训练数据进行训练，并采用飞桨模型压缩库PaddleSlim进行模型搜索与压缩，产出高性能的人脸识别模型，使用飞桨PaddleLite快速进行云端和移动端部署。
合成口罩图片
在人脸识别系统的各个环节，百度算法团队针对戴口罩问题做出一系列的优化调整。比如检测算法采用了百度最新的PyramidBox-lite检测算法，并加入超过10万张口罩人脸数据训练，在准确率不变的情况下，召回率提升30%。口罩分类算法基于人脸关键点网络抽取具有丰富面部语义信息的人脸特征表示，并基于该特征进行口罩遮挡判断，并通过PaddleSlim进行模型压缩，模型大小压缩超过3倍。此外，早在2月13日，百度就在业内首个宣布开源口罩人脸检测及分类模型, 该模型可以有效检测密集人流区域中的所有人脸，并判断其是否佩戴口罩，目前已通过飞桨 PaddleHub 对外开源。
除了百度公司园区，百度“口罩佩戴检测模型”和“戴口罩时的人脸识别算法”等，正在全力支持合作伙伴和开发者相关抗疫项目的开发和落地。科升智能通过百度大脑对城中村门禁系统进行改造，租户利用前期入住时登记好的人脸可开锁进门，同时该人脸数据库与公安大数据后台对接，对可疑人员及网上追逃人员进行预警。十牛科技将百度大脑发布的口罩检测与戴口罩人脸识别技术，更新至校园安全管理系统中，为学生复学做好万全准备。学生均可在佩戴口罩时刷脸考勤;通过戴口罩人脸识别技术，还可监测陌生人员和危险人员进入校园情况……
此外，赛蓝科技、智荟物联、海帆数据等100余家企业也正在试用百度提供的口罩识别相关技术和模型，涉及零售线下门店无感刷脸购物、智慧社区刷脸门禁、企业员工刷脸考勤等场景。
2019年9月，在深圳召开的百度大脑人脸识别新产品及伙伴计划发布会上，百度大脑宣布人脸识别公有云服务日均调用量超过1亿，居业界第一，已具备丰富、完整的人脸产品矩阵，有超过1000+合作伙伴，落地超过10万个项目。可见无论技术能力还是落地应用，百度大脑都展示出了强劲的实力。
百度在视觉领域的领先优势，不仅在疫情期间为人们的日常生活带来极大的便利，也为CVPR 2020贡献了22篇相关领域的论文成果。在收录的论文中，可应用于口罩识别的人脸检测算法HAMBox引起了许多顶尖学者的关注。百度在国际顶会中打下的这一记“重拳”，再次展示了中国AI惊人成长速度，及其不可忽视的创新能力。
值得一提的是，百度还在各大城市推出线下广告，包括深圳罗湖万象城、北京王府井和成都春熙路等，通过大屏海报的形式提醒广大市民在疫情佩戴口罩的重要性，同时以温暖的句子为奋战在一线的英雄们加油打气。口罩可以阻隔病毒，但它却不会遮住人们本来的样貌，更无法阻挡“AI”。
目前，百度戴口罩识别相关基础能力已经通过飞桨对外开源，进一步满足开发者不同层次、不同需求场景的快速接入。在疫情中始终与时间赛跑的百度，还将持续输出AI技术能力，守护前线战斗人员、生活中的每一个人，以AI之力点亮人们的美好未来!
