Published July 23, 2020 | Version v1
Publication Open

Efficient Masked Face Recognition Method during the COVID-19 Pandemic

  • 1. Badji Mokhtar University
  • 2. Bridge University

Description

Abstract The COVID-19 is an unparalleled crisis leading to huge number of casualties and security problems. In order to reduce the spread of coronavirus, people often wear masks to protect themselves. This makes the face recognition a very difficult task since certain parts of the face are hidden. A primary focus of researchers during the ongoing coronavirus pandemic is to come up with suggestions to handle this problem through rapid and efficient solutions. In this paper, we propose a reliable method based on discard masked region and deep learning based features in order to address the problem of masked face recognition process. The first step is to discard the masked face region. Next, we apply a pre-trained deep Convolutional neural networks (CNN) to extract the best features from the obtained regions (mostly eyes and forehead regions). Finally, the Bag-of-features paradigm is applied on the feature maps of the last convolutional layer in order to quantize them and to get a slight representation comparing to the fully connected layer of classical CNN. Finally, Multilayer Perceptron (MLP) is applied for the classification process. Experimental results on Real-World-Masked-Face-Dataset show high recognition performance.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ملخص أزمة كوفيد-19 هي أزمة لا مثيل لها تؤدي إلى عدد كبير من الإصابات والمشاكل الأمنية. من أجل الحد من انتشار فيروس كورونا، غالبًا ما يرتدي الناس أقنعة لحماية أنفسهم. وهذا يجعل التعرف على الوجه مهمة صعبة للغاية لأن أجزاء معينة من الوجه مخفية. ينصب التركيز الأساسي للباحثين خلال جائحة فيروس كورونا المستمرة على الخروج باقتراحات للتعامل مع هذه المشكلة من خلال حلول سريعة وفعالة. في هذه الورقة، نقترح طريقة موثوقة تعتمد على تجاهل المنطقة المقنعة والميزات القائمة على التعلم العميق من أجل معالجة مشكلة عملية التعرف على الوجه المقنع. الخطوة الأولى هي التخلص من منطقة الوجه المقنعة. بعد ذلك، نطبق شبكات عصبية التفافية عميقة مدربة مسبقًا (CNN) لاستخراج أفضل الميزات من المناطق التي تم الحصول عليها (معظمها مناطق العيون والجبهة). أخيرًا، يتم تطبيق نموذج حقيبة الميزات على خرائط الميزات للطبقة الالتوائية الأخيرة من أجل كميتها والحصول على تمثيل طفيف مقارنة بالطبقة المتصلة بالكامل من CNN الكلاسيكية. أخيرًا، يتم تطبيق Perceptron متعدد الطبقات (MLP) لعملية التصنيف. تُظهر النتائج التجريبية على مجموعة بيانات الوجه المقنع في العالم الحقيقي أداءً عالي التقدير.

Translated Description (French)

Résumé La COVID-19 est une crise sans précédent qui entraîne un grand nombre de victimes et de problèmes de sécurité. Afin de réduire la propagation du coronavirus, les gens portent souvent des masques pour se protéger. Cela rend la reconnaissance faciale très difficile car certaines parties du visage sont cachées. L'un des principaux objectifs des chercheurs pendant la pandémie de coronavirus en cours est de proposer des suggestions pour gérer ce problème grâce à des solutions rapides et efficaces. Dans cet article, nous proposons une méthode fiable basée sur la région masquée et les fonctionnalités basées sur l'apprentissage profond afin de résoudre le problème du processus de reconnaissance faciale masquée. La première étape consiste à jeter la région du visage masquée. Ensuite, nous appliquons un réseau neuronal convolutif profond (CNN) pré-entraîné pour extraire les meilleures caractéristiques des régions obtenues (principalement les régions des yeux et du front). Enfin, le paradigme du sac de fonctionnalités est appliqué sur les cartes de fonctionnalités de la dernière couche convolutionnelle afin de les quantifier et d'obtenir une légère représentation par rapport à la couche entièrement connectée de CNN classique. Enfin, le perceptron multicouche (MLP) est appliqué pour le processus de classification. Les résultats expérimentaux sur Real-World-Masked-Face-Dataset montrent des performances de reconnaissance élevées.

Translated Description (Spanish)

Resumen El COVID-19 es una crisis sin precedentes que provoca un gran número de víctimas y problemas de seguridad. Con el fin de reducir la propagación del coronavirus, las personas a menudo usan mascarillas para protegerse. Esto hace que el reconocimiento facial sea una tarea muy difícil, ya que ciertas partes de la cara están ocultas. Un objetivo principal de los investigadores durante la pandemia de coronavirus en curso es presentar sugerencias para manejar este problema a través de soluciones rápidas y eficientes. En este documento, proponemos un método confiable basado en descartar la región enmascarada y las características basadas en el aprendizaje profundo para abordar el problema del proceso de reconocimiento facial enmascarado. El primer paso es descartar la región de la cara enmascarada. A continuación, aplicamos una red neuronal convolucional profunda (CNN) previamente entrenada para extraer las mejores características de las regiones obtenidas (principalmente las regiones de los ojos y la frente). Finalmente, se aplica el paradigma de Bolsa de características en los mapas de características de la última capa convolucional para cuantificarlos y obtener una ligera representación en comparación con la capa totalmente conectada de la CNN clásica. Finalmente, se aplica Multilayer Perceptron (MLP) para el proceso de clasificación. Los resultados experimentales en el conjunto de datos de cara enmascarada del mundo real muestran un alto rendimiento de reconocimiento.

Files

latest.pdf.pdf

Files (782.6 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a14834cb138629cf5ccf69a5828ad73e
782.6 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
طريقة فعالة للتعرف على الوجه المقنع أثناء جائحة كوفيد-19
Translated title (French)
Méthode efficace de reconnaissance faciale masquée pendant la pandémie de COVID-19
Translated title (Spanish)
Método eficiente de reconocimiento facial enmascarado durante la pandemia de COVID-19

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3212376550
DOI
10.21203/rs.3.rs-39289/v2

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Algeria

References

  • https://openalex.org/W1509966554
  • https://openalex.org/W1782590233
  • https://openalex.org/W1963573733
  • https://openalex.org/W1997011019
  • https://openalex.org/W2041180319
  • https://openalex.org/W2107369107
  • https://openalex.org/W2115252128
  • https://openalex.org/W2147218432
  • https://openalex.org/W2158492893
  • https://openalex.org/W2161116336
  • https://openalex.org/W2163605009
  • https://openalex.org/W2194775991
  • https://openalex.org/W2238285753
  • https://openalex.org/W2330791441
  • https://openalex.org/W2618530766
  • https://openalex.org/W2792081976
  • https://openalex.org/W2807959692
  • https://openalex.org/W2810114442
  • https://openalex.org/W2962835968
  • https://openalex.org/W2963075996
  • https://openalex.org/W2963828468
  • https://openalex.org/W2981072058
  • https://openalex.org/W2981408674
  • https://openalex.org/W3010052540
  • https://openalex.org/W3014339560
  • https://openalex.org/W4287825176
  • https://openalex.org/W4318977545
  • https://openalex.org/W98760067