近日，京东AI研究院计算机视觉与多媒体实验室提出人脸检测算法“Improved Selective Refinement Network（ISRN）”，在业界顶级人脸检测榜单“WIDER FACE”中的“Easy”、“Medium”和“Hard”三项评测集中，以96.3%AP，95.4%AP，90.3%AP的优异性能全部获得排名第一的佳绩，在行业研究平台上展现出京东AI研究院出色的人脸检测实力。
图1 WIDER FACE数据集中不同难度的图片样例（图片来自于WIDERFACE官网）
“WIDER FACE”由香港中文大学举办，是目前人脸研究领域中规模最大、检测难度最高的公开人脸检测数据集之一。数据集涵盖32203张图片与393703张人脸标注，应用极端人脸尺寸变化、拍照角度引起的人脸姿态变化、不同程度的人脸遮挡、表情变化、光照强弱差异以及化妆等多种影响因素，极大地增加了图像人脸检测的难度。
图2."WIDER FACE"人脸评测集数据样例，从上至下三行分别对应Easy, Medium, Hard三项难度不同的评测
正是基于这种极具挑战性的检测难度、精细化的评测标准，“WIDER FACE”吸引了众多国内外众多高校和企业实验室（包括卡耐基梅隆大学、加州大学圣地亚哥分校、浙大、北航、旷视科技、腾讯优图、百度、华为云、滴滴AI、IBM沃森研究院等）参与研究和提升人脸检测算法的准确性和鲁棒性。
京东AI研究院能够在“WIDER FACE”人脸检测数据集评测的“Easy”、“Medium”和“Hard”三项评测集中，以96.3% AP，95.4% AP，90.3% AP的优异性能全部排名第一，核心在于京东AI研究院计算机视觉与多媒体实验室对“WIDER FACE”数据集中图片内容人脸区域较小，难以检测问题的处理。
图3. 京东AI研究院提出的ISRN在“WIDER FACE”的Easy，Medium，Hard三项评测均取得目前业界最佳性能（结果来自WIDER FACE官方网站[2]）
在这个方面，京东AI研究院计算机视觉与多媒体实验室的人脸算法组对现有的的SelectiveRefinement Nerwork (SRN) 模型进行了优化改进：
利用随机初始化尝试大量网络结构
结合Group Normalization实现随机初始化训练，使人脸检测算法“Improved Selective Refinement Network（ISRN）”不使用传统的ImageNet预训练模型就可以达到较好的结果。
改用MS COCO数据集做预训练
MS COCO数据集中有较多属于“人类”类别的图片，而且检测目标尺度变化较大，小物体较多，相对于ImageNet更适合于WIDERFACE的人脸检测。
重新设计残差网络的输入模块
针对WIDERFACE数据集中的极小人脸，重新设计残差网络的输入模块，取消对原始图片的下采样操作，最大程度保留人脸的位置信息。然后第一个多通道数的卷积层进行拆分，来尽可能少地增加计算量与显存的情况： 
提升小目标人脸的检测性能
利用FPN多层特征融合丰富检测特征的语义信息，结合STC（SelectiveTwo-step Classification，在浅层特征的第二阶段过滤掉低分数的样本）与STR (Selective Two-step Regression，在深层特征的第二阶段重新调整样本）两阶段分类回归方法来增强模型的鲁棒性，降低模型的误检率，提升对小目标人脸的检测性能。
京东AI研究院计算机视觉与多媒体实验室一直致力于人脸识别、人脸检测、人脸关键点检测、人脸防伪、人脸属性识别与模型压缩等计算机视觉领域的技术研究，并有丰富的算法、产品方面的经验积累。
学术上，京东AI研究院2018年已经在国际级学术顶会中发布了10余篇计算机视觉方向研究论文，并在计算机视觉国际顶会CVPR 2018 “Look Into Person” 国际竞赛单人和多人人体姿态估计两个竞赛单元排名第一；在计算机视觉国际顶会ECCV 2018 视觉领域迁移学习挑战赛的开放式图像分类（openset classification）和物体检测（detection）两个任务场景中均以大比分优势排名第一。
图4. 照片摄于2014年，是当时世界上人数最多的自拍合影，JDAI-FD检测到其中902张人脸，目前业内最佳
应用落地方面，京东AI研究院的人脸检测与识别技术已经广泛应用到京东-德清智能门店、京东7Fresh线下商超的实体零售场景之中，在京东与德清联合打造的多模态交互政务机器人——城市综合服务机器人和同冯氏集团联合打造的智能商业显示屏中，京东AI研究院先进的人脸检测与识别技术也体现出巨大价值。目前京东AI研究院的人脸检测与识别技术已形成成熟的技术解决方案，通过京东NeuHub人工智能平台对外合作，助力传统制造业、实体零售行业等多维领域转型升级。
图5 京东人脸检测技术在京东实体零售等场景中的应用
京东集团副总裁，AI平台与研究部负责人周伯文博士表示：“京东一直致力于用最先进的人工智能技术做最落地的人工智能应用。”此次京东AI研究院提出的人脸检测算法“Improved Selective Refinement Network（ISRN）”，在业界顶级人脸检测榜单“WIDER FACE”中的“Easy”、“Medium”和“Hard”三项评测集中，以96.3%AP，95.4%AP，90.3%AP的优异性能全部获得排名第一的佳绩，体现了京东AI在人脸检测领域的领先水平，未来京东将通过人工智能技术的持续深耕，将持续应用人工智能技术助力行业升级，引领美好生活，释放社会价值。
京东AI研究院计算机视觉与多媒体实验室还将在国际多媒体顶级学术会议IEEE ICME2019上，举行人脸关键点竞赛“Grand Challenge of 106-p Facial Landmark Localization”，欢迎相关领域的学生、研究人员的参与。
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