一文了解人脸识别技术的原理人脸识别技术是什么( 八 ) _知识分享

本文我们部署的人脸识别算法模型主要包括两部分：

第一部分为人脸检测算法模型，该模型将图片中的人脸进行识别，返回人脸的位置信息；
第二部分为人脸特征表示算法模型，也称之为识别模型。这个部分将crop出的人脸图像embedding到一个固定维度大小的向量，然后利用该向量与底库进行比对，完成人脸识别的整体流程。

如下图所示，整体算法实现的流程分为线下和线上两个部分，在每次对不同的人进行识别之前首先利用训练好的算法生成人脸标准底库，将底库数据保存在modelarts上。然后在每次推理的过程中，图片输入会经过人脸检测模型和人脸识别模型得到人脸特征，然后基于该特征在底库中搜索相似对最高的特征，完成人脸识别的过程。

文章插图
在实现过程中，我们采用了基于Retinaface+resnet50+arcface的算法完成人脸图像的特征提取，其中Retinaface作为检测模型，resnet50+arcface作为特征提取模型。
在镜像中，运行训练的脚本有两个，分别对应人脸检测的训练和人脸识别的训练。

人脸检测的训练脚本为：

run_face_detection_train.sh
该脚本的启动命令为
shrun_face_detection_train.shdata_pathmodel_output_path
其中model_output_path为模型输出的路径，data_path为人脸检测训练集的输入路径，输入的图片路径结构如下：
detection_train_data/ train/ images/ label.txt val/ images/ label.txt test/ images/ label.txt

人脸识别的训练脚本为：

run_face_recognition_train.sh
该脚本的启动命令为
shrun_face_recognition_train.shdata_pathmodel_output_path
其中model_output_path为模型输出的路径，data_path为人脸检测训练集的输入路径，输入的图片路径结构如下：
recognition_train_data/ cele.idx cele.lst cele.rec property

底库生成的脚本：

run_generate_data_base.sh
该脚本的启动命令为：
shrun_generate_data_base.shdata_pathdetect_model_pathrecognize_model_pathdb_output_path
其中data_path为底库输入路径，detect_model_path为检测模型输入路径，recognize_model_path为识别模型输入路径，db_output_path为底库输出路径。

底库生成的脚本：

run_face_recognition.sh
该脚本的启动命令为：
shrun_generate_data_base.shdata_pathdb_pathdetect_model_pathrecognize_model_path
其中data_path为测试图片输入路径，db_path为底库路径，detect_model_path为检测模型的输入路径，recognize_model_path为识别模型的输入路径
训练过程华为云ModelArts有训练作业的功能，可以用来作模型训练以及对模型训练的参数和版本进行管理。这个功能对于多版本迭代开发的开发者有一定的帮助。训练作业中有预置的一些镜像和算法，当前对于常用的框架均有预置镜像（包括Caffe, MXNet, Pytorch, TensorFlow ）和华为自己的昇腾芯片的引擎镜像（Ascend-Powered-Engine）。
本文我们会基于ModelArts的自定义镜像特性，上传自己在本机调试完毕的完整镜像，利用华为云的GPU资源训练模型。
我们是想在华为云上的ModelArts基于网站上常见的明星的数据训练完成一个人脸识别模型。在这个过程中，由于人脸识别网络是工程师自己设计的网络结构，所以需要通过自定义镜像进行上传。所以整个人脸训练的过程分为以下九步：

构建本地Docker环境
从华为云下载基础镜像
根据自己需求构建自定义镜像环境
导入训练数据到自定义镜像
导入人脸识别底库到自定义镜像
导入预训练模型到自定义镜像
上传自定义镜像到SWR
使用华为云训练作业进行训练
使用华为云进行推理工作

构建本地Docker环境
Docker环境可以在本地计算机进行构建，也可以在华为云上购买一台弹性云服务器进行Docker环境构建。全过程参考Docker官方的文档进行：
https://docs.docker.com/engine/install/binaries/#install-static-binaries
从华为云下载基础镜像
官网说明网址：
https://support.huaweicloud.com/engineers-modelarts/modelarts_23_0085.html#modelarts_23_0085__section19397101102
我们训练需要使用到的是MXNet的环境，首先需要从华为云上下载相对应的自定义镜像的基础镜像。官网给出的下载命令如下：

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