Монотонные преобразования по координатам позволяют оценить возраст с сохранением конфиденциальности с помощью трехмерного облака точек лица.

Обновление: 25 апреля 2024 г.


Монотонные преобразования по координатам позволяют оценить возраст с сохранением конфиденциальности с помощью трехмерного облака точек лица.
Четыре элементарные монотонные функции (экспоненциальная, логарифмическая, квадратичная и синус) были применены сразу после преобразования по координатам (CRT) и нормализованы к [-1, 1] по координатам. Три круга на радиолокационном графике соответствуют неотличимости модели первого порядка, неотличимости модели второго порядка и средней абсолютной ошибке модели exp(CRT) (наибольшей из четырех) изнутри наружу. Все модели могли точно и последовательно оценивать возраст. Фото: Science China Press

В недавней публикации в Наука Китай Науки о жизни, исследовательская группа под руководством профессора Цзин-Донга Джеки Хана и доктора философии. Студент Синьюй Ян из Пекинского университета разработал модель глубокого обучения для оценки возраста с использованием незарегистрированных 3D-облаков точек лица. Они также предложили алгоритм монотонного преобразования по координатам, позволяющий изолировать возрастные черты лица от опознаваемых человеческих лиц.

Команда обучила модель на более чем 16,000 3 экземплярах трехмерных данных облака точек лица, достигнув средней абсолютной ошибки около 2.5 лет. Модель распознает вращательную инвариантность человеческих лиц. Анализируя важность формы лица и тона кожи, они разработали алгоритм монотонных преобразований по координатам.

Алгоритм может искажать лица, не меняя относительного положения элементов лица. Команда обнаружила, что модели глубокого обучения могут точно и последовательно оценивать возраст лиц до и после применения алгоритма преобразования в различных сценариях, демонстрируя, что преобразования эффективно сохраняют возрастные черты лица.

Однако в визуальных тестах у испытуемых наблюдалось заметное снижение точности и скорости реакции при оценке трансформированных лиц. Кроме того, модели вычислительной проверки лица, обученные на нормальных формах лиц, не смогли распознать трансформированные лица.

Учитывая сходства и различия в задачах оценки и идентификации возраста, исследовательская группа предложила руководство по защите данных о лице. Это руководство, включающее монотонные преобразования по координатам и выборочное предоставление данных, призвано обеспечить теоретическую основу для управления центрами обработки данных о лицах или общедоступными наборами данных.

Точки 1, 2, 3, 4 изначально имели нерегулярные возрастающие координаты y, которые были преобразованы и масштабированы в арифметическую прогрессию от -1 до 1 путем ранжирования по координатам (частный случай монотонных преобразований по координатам) и нормализации. Точки 2 и 4 изначально имели одну и ту же координату X и продолжали иметь ее после ЭЛТ. Фото: Science China Press