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face_recognition	人脸识别

人脸识别功能通过将检测到的人脸与预先学习的人脸数据进行匹配，来识别已知个体。当识别出已知人员时，他们的姓名将作为sub_label添加。这些信息会显示在UI界面、过滤器中，也会包含在通知中。

模型要求

人脸检测

当运行Frigate+模型(或任何原生支持人脸检测的自定义模型)时，应确保在跟踪对象列表中添加face标签，可以是全局设置或针对特定摄像头。这将允许人脸检测与物体检测同时运行，提高效率。

当运行默认的COCO模型或其他不包含face作为可检测标签的模型时，人脸检测将通过CV2使用运行在CPU上的轻量级DNN模型进行。在这种情况下，您不应在跟踪对象列表中定义face。

人脸识别

Frigate支持两种人脸识别模型类型：

• small(小型): Frigate将运行FaceNet嵌入模型进行人脸识别，该模型在CPU上本地运行。此模型针对效率进行了优化，但准确性较低。
• large(大型): Frigate将运行大型ArcFace嵌入模型，该模型针对准确性进行了优化。建议仅在拥有集成或独立显卡时使用。

在这两种情况下，都会使用轻量级的人脸关键点检测模型在运行识别前对齐人脸。

最低系统要求

small模型针对效率进行了优化，可在CPU上运行，大多数CPU都能高效运行该模型。

large模型针对准确性进行了优化，强烈建议使用集成或独立GPU。

配置

人脸识别默认禁用，必须在UI界面或配置文件中启用后才能使用。人脸识别是全局配置设置。

face_recognition:
  enabled: true

高级配置

可通过以下可选参数微调人脸识别：

检测

• detection_threshold: 运行识别前所需的人脸检测置信度分数：
  • 默认值: 0.7
  • 注意: 此字段仅适用于独立的人脸检测模型，对于内置人脸检测的模型应使用min_score进行过滤。
• min_area: 定义运行识别前人脸的最小尺寸(以像素为单位)。
  • 默认值: 500像素。
  • 根据摄像头detect流的分辨率，可以增加此值以忽略过小或过远的人脸。

识别

• model_size: 使用的模型大小，可选small或large
• unknown_score: 将人员标记为潜在匹配的最低分数，低于此分数的匹配将被标记为未知。
  • 默认值: 0.8。
• recognition_threshold: 将人脸添加为对象子标签所需的识别置信度分数。
  • 默认值: 0.9。
• save_attempts: 保存用于训练的已识别人脸图像数量。
  • 默认值: 100。
• blur_confidence_filter: 启用计算人脸模糊程度并据此调整置信度的过滤器。
  • 默认值: True。

创建完备的训练集

人脸识别所需的足够训练集图像数量取决于多个因素：

• 数据集的多样性：包含光照、姿态和面部表情变化的多样化数据集，每个人所需的图像数量会比多样性较低的数据集少。
• 期望的准确性：期望的准确性越高，通常需要的图像越多。

以下是一些通用指导原则：

• 最低要求：对于基本人脸识别任务，通常建议每人至少5-10张图像。
• 推荐：对于更健壮和准确的系统，每人20-30张图像是一个良好的起点。
• 理想情况：为了获得最佳性能，特别是在具有挑战性的条件下，每人50-100张图像会更有益。

人脸识别的准确性很大程度上取决于训练数据的质量。建议分阶段构建人脸训练库。

:::tip

选择包含在人脸训练集中的图像时，建议始终遵循以下建议：

• 如果难以辨认人物面部的细节，则对训练没有帮助。
• 避免曝光过度/不足的图像。
• 避免模糊/像素化的图像。
• 避免使用红外线(灰度)图像进行训练。模型是在彩色图像上训练的，能够从灰度图像中提取特征。
• 使用戴帽子/太阳镜的人物图像可能会混淆模型。
• 不要一次性上传过多相似的图像，建议每人训练不超过4-6张相似图像，以避免过拟合。

:::

第一步 - 建立坚实基础

首次启用人脸识别时，建立高质量的图像基础非常重要。建议首先为每个人上传1-5张"肖像"照片。确保照片中人物的面部是正面的，没有侧转，这将提供一个良好的起点。

然后建议使用Frigate中的Face Library选项卡，在检测到每个人时选择和训练图像。在建立坚实基础时，强烈建议仅训练正面图像。忽略从识别侧面人脸的摄像头获取的图像。

目标是平衡图像质量的同时，也要包含各种条件(白天/夜晚、不同天气、不同时间段等)的图像，以确保每个人的训练图像具有多样性，避免过拟合。

当一个人物在正面图像上能够被持续正确识别时，就可以进入下一步。

第二步 - 扩展数据集

当正面图像的识别表现良好后，开始选择稍微有角度的图像进行训练。重要的是仍然选择那些能看到足够面部细节以识别某人的图像。

常见问题

为什么不能批量上传照片？

有方法地添加照片到库中非常重要，批量导入照片(特别是来自普通照片库)会导致特定场景下的过拟合，降低识别性能。

为什么不能批量重新处理人脸？

人脸嵌入模型的工作原理是将人脸分解为不同的特征。这意味着当重新处理图像时，只有角度相似的图像才会影响其分数。

为什么未知人员的分数与已知人员相似？

这可能由几个不同原因引起，但通常表明训练集需要改进。这通常与过拟合有关：

• 如果每个人只训练少量图像，特别是这些图像非常相似时，识别模型会过度专门化于这些特定图像。
• 当提供不同姿态、光照和表情的图像时，算法会提取这些变化中一致的特征。
• 通过在多样化的图像集上训练，算法对输入图像中的微小变化和噪声变得不那么敏感。

在训练选项卡中看到分数超过阈值，但没有分配子标签？

Frigate会考虑每个人物对象的所有识别尝试的分数。分数会根据人脸区域持续加权，只有当一个人物被持续自信地识别时，才会为其分配子标签。这避免了单次高置信度识别影响结果的情况。

可以同时使用其他人脸识别软件(如DoubleTake)和内置的人脸识别吗？

不可以，使用其他人脸识别服务会干扰Frigate内置的人脸识别。当使用double-take时，如果还希望使用内置的人脸识别功能，必须禁用sub_label功能。

人脸识别会在录制流上运行吗？

人脸识别不会在录制流上运行，这有很多不利原因：

1. 访问录制的延迟意味着通知中不会包含已识别人员的姓名，因为识别要到之后才能完成。
2. 使用的嵌入模型在固定图像尺寸上运行，因此较大的图像会被缩小以匹配。
3. 运动清晰度比额外像素重要得多，过度压缩和运动模糊对结果的影响比分辨率更大。

直接用iPhone拍照时出现未知错误

默认情况下iOS设备会使用HEIC(高效图像容器)格式存储图像，但此格式不支持上传。选择large格式而非original将使用JPG格式，这样可以正常工作。