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Dalvm 發表於 2019-5-15 14:14

為啥人臉識別容易,豬臉識別難?

開發用於面部識別的軟體得採集大量照片樣本供機器學習;而給豬和牛拍照,它們總會躁動不安。“你不可能讓一頭驢站好,看鏡頭,下巴抬一點。”

原本為相對扁平的人臉設計的軟體很難區分每頭豬的臉。 圖片來源:JOHN LOCHER/ASSOCIATED PRESS

Yifan Wang

2019年5月14日18:33 CST 更新

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要開發可靠的面部識別軟體,首先你得能獲得清晰且光線好的正臉圖像。

農場動物可不懂這些。

“豬對着我的衣服又是咬,又是拽,”牲畜識別軟體開發商翔創科技(北京)有限公司(Innovationai Co.)的首席執行長鄧昌順說,“還有用鼻子拱我的。”

奶牛有躲起來的,有舔鏡頭的,還有用舌頭解開設備連接線的。豬們扭捏着躲到攝影師拍不到的地方。驢則甩蹄子蹬開拍照的手機,還朝攝影師臉上打噴嚏。

人臉識別令許多事情變得方便了許多,例如在火車站驗證乘客身份以及從監控錄像中追蹤罪犯。麥肯錫全球研究院(McKinsey Global Institute)的數據顯示,農業是全球數位化程度最低的行業。而動物識別若能達到類似人臉識別的精準度,將有助於追蹤牲畜群的健康狀況,減少浪費。

要追蹤動物的健康和行為,農戶必須將它們區分開來。保險公司則希望依靠面部識別打擊農戶的騙保行為。保險公司目前識別動物都靠農戶給它們上耳標,但動物常常把這些耳標咬掉。

翔創科技的軟體會標出奶牛面部的關鍵識別點。 圖片來源:INNOVATIONAI

不幸的是,原本為相對扁平的人臉設計的軟體很難區分每頭豬和牛的臉。而無論是在中國還是愛爾蘭,技術人員為了訓練算法去拍照時,四足牲畜們總是騷動不安。

為了獲得更好的結果,技術人員建議添加動物的側面照。相對於人類,動物側臉的景深更具識別度。翔創科技的產品總監陳增輝說,他能看出有的驢顴骨很高,有的驢則有着較尖的下頜輪廓。他可以根據牛眼傾斜的角度和嘴部的形狀區分它們。

動物面部圖像的數據十分有限(據各家公司稱只有數十萬,相比之下,人臉數據則以百萬計),因此拖慢了機器學習的速度。於是人們開始收集更多的動物圖像,這個過程麻煩又令人沮喪。

“你不可能讓一頭驢站好,看鏡頭,下巴抬一點。”陳增輝說,“那是不可能的。”

市售的動物面部識別軟體的識別速度與精度都不及人臉識別技術。這些機器需要花費更長時間來分辨動物,還需要依靠高清晰度的照片或是從不同角度拍攝的照片。

科學家表示,動物面部識別需要數百個參考點(遠多於人臉),才能獲得達到與人臉識別同等水平的算法。

“剛開始的時候我們都不太清楚怎麼確定牛的鼻子在哪裡,”面部識別公司北京深智科技有限公司(Deepfinch Ltd.)的首席執行長黃賢俊說,“是鼻孔,鼻尖,還是兩眼之間的區域?”

都柏林奶牛識別初創公司Cainthus Ireland Ltd.的員工明白要把攝像機裝在奶牛的舌頭夠不到的地方。要知道,這些牲畜的舌頭像砂紙一樣粗糙,它們毀了不少攝像機,還咬爛了固定攝像機的夾子。

“你能想到的,凡是沒長手的動物能弄壞相機的方法,奶牛全都實踐過了,”Cainthus總裁David Hunt說,“它們還有一大堆搞壞相機的其他辦法,思維正常的人想都想不到。”

Cainthus Ireland Ltd.的動物面部識別和表現管理軟體可以跟蹤行為。 圖片來源:CAINTHUS IRELAND

至於身手較為敏捷、舌頭較為光滑的豬,也搗鼓出了其他抵抗手段。

“豬到處亂動,我們只能讓人按住它們。”廣州農業科技公司影子科技(Yingzi Technology Ltd.)的前市場銷售副總裁黃華說,“有時候,要得到一張不錯的豬臉側面照,我們得拍好幾十次。”

深智科技的產品經理孫路說,動物一般都“沒什麼鏡頭感”。2017和2018年,孫路帶着團隊花了三天時間想給奶牛錄製影片,但只要他們一進牛圈,奶牛們就會躲到遠處的角落去。

孫路及其團隊有12種不同型號的手機和和4個可以固定多部手機的特殊自拍桿。儘管如此,要拍出一張滿意的照片,孫路有時得追着奶牛跑五分鐘。

“它們肯定不是好模特。”他說。

第一次給豬拍照時,翔創科技的鄧昌順犯了個錯誤:踩着飯點到場。30頭飢腸轆轆的豬撲向他,他只能奮力躲藏,還滑了一跤。“我只好把那天穿的衣服全扔了。”他說。

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