物联网中的生物识别技术:讯连科技将FaceMe移植到高通Hexagon NPU上,实现边缘设备上的面部识别
发表于 2025-06-06 09:45:52

如果您正在开发面部识别软件,您需要将大部分时间和精力用于性能、准确性和精度最大化方面。您的客户期望获得高性能,即使是在低功耗的边缘设备上运行,例如销售点 (POS) 终端、自助服务机、和数字签名。但是,客户也希望达到较高的准确度和精度,错误匹配率低于万分之一或更优,并具有防欺诈功能,可以抵御使用打印照片、视频回放和硅胶面具进行的呈现式攻击。

考虑到这些严格要求,讯连科技在其FaceMe产品中内置的AI算法比诸多其他边缘AI算法具有更高的计算密集性。如要在具有其客户所要求的高性能、准确度和精度的边缘设备上运行其模型,讯连科技已经将FaceMe移植到高通技术公司的处理器上运行。

这类处理器提供了在低功耗情况下运行面部识别应用程序所需要的计算能力,同时考虑到各种设备形态因素。利用人工智能用高通神经处理SDK,讯连科技优化了FaceMe在高通Hexagon神经处理单元 (NPU) 上的性能。

用于AI加速的硬件和软件

讯连科技FaceMe在美国国家标准与技术研究院(NIST)的人脸识别技术评估 (FRTE) 中位居全球顶级供应商之列。

其中,该产品在NIST FRTE 1:N级签证-边境类别中排名第一(不包括中国/俄罗斯供应商),其准确率达到99.73%。在NIST FRTE 1:1签证类别中,FaceMe排名第四,其真实接受率达到99.83%,错误匹配率则为百万分之一(1-6)。

该软件支持各种主流操作系统、AI推理引擎和边缘计算平台,并且进行了优化,以充分利用可以在各种处理器上实现的硬件加速。在寻找实现性能、精度和准确度最大化的路径时,讯连科技采用高通技术公司片上系统 (SoC) 所提供的Hexagon NPU和高通Qualcomm Adreno GPU实现硬件加速。

因此,该公司使用了在高通技术公司大部分SoC上搭载的人工智能用高通神经处理SDK,将其作为移植FaceMe面部识别AI模型的主要软件工具。利用该SDK,开发者能够在高通AI产品上对其AI模型进行优化和部署。

将讯连科技的FaceMe移植到高通技术公司的SoC

讯连科技工程师们遵循文档中所描述的模型工作流程

附图1:高通神经处理SDK工作流程

  • 模型转换和初始验证 – 从经过训练的模型文件开始,工程师们使用SDK中的工具将其AI模型转换为深度学习容器 (DLC) 格式。他们利用Ubuntu上的SDK工具,针对预期行为验证了模型输出量。
  • 与用于模型推理的神经处理SDK集成 – 他们将SDK集成为其应用程序范围内的一种全新推理引擎,从而在FaceMe中启用了SDK。然后,他们根据预期性能、精度和准确度验证了所转换的模型是否可以在CPU和GPU模式下正确运行。
  • 模型量化和优化 – 工程师们针对INT8数据对所有模型进行了量化,然后在NPU上运行并验证其准确性和稳定性。
  • 基准测试和验证 – 工程师们进行了基准测试和验证,以测量在高通技术公司提供的不同SoC中的推理速度和准确度。他们确保所有模型都具有交付质量、平衡性能、精度和准确性,从而能够进行现实世界的部署。

讯连科技经历了模型转换、量化和引擎集成的过程。量化是一项更为复杂的任务,需要进行微调和验证,以确保能够达到应用程序所需要的高精度。

他们发现转换模型的过程既顺利又直接。能够在Ubuntu上测试转换后的模型,因此初始验证变得更加高效和方便。

通过模型量化和调整来重新达到准确度需要更多的工作。SDK提供了多种量化方法,每一种方法在准确性和精度方面都有不同的权衡。由于准确度要求很高,如要找到最佳方法需要进行广泛的测试,以确定导致最低限度准确度下降的过程。

在高通技术公司专家的指导下,该SDK和工具确保工程师们能够通过自身努力实现所需要的优化。

测试和QA

讯连科技已经在高通技术公司提供的多款SoC上对所移植的FaceMe应用程序进行了测试,包括高通跃龙 QCS6490|QCS5430和高通SM6225|QCS6125|QCS610、以及其他高通技术平台。因已达到目标精度和性能,测试证明该项目获得了成功。

讯连科技提供了一种SDK,以便客户将面部识别集成到其软件和硬件产品中,该SDK包括示例代码和演示系统。该公司的QA团队已经利用在讯连科技的某些客户设备以及搭载高通技术公司所提供处理器的开发套件上移植的应用程序成功测试了示例代码和演示。测试进行得很顺利,QA团队发现该SDK易于学习、使用和验证所移植的应用程序。

结果

根据讯连科技的测试结果,FaceMe应用程序的准确度和精度在不同的处理器上均保持一致。而差异则在于性能。

下表总结了纯人脸识别的性能结果:

平台

性能(每秒帧数)

CPU(4x Cortex-A53,1.8 GHz)供应商A

4.2

NPU供应商A

13.0

APU供应商B

16.0

Adreno GPU上的高通QCS6125

12.2

Hexagon NPU上的高通QCS6125

33.8

Adreno GPU上的骁龙870

62.0

Hexagon NPU上的骁龙870

87.0

物联网中的生物识别技术

为了确保用户的隐私和安全,讯连科技遵守一系列特定地区的隐私法律和生物识别法规,包括《通用数据保护条例》(欧洲)和《加州消费者隐私法案》(加州)。此外还遵守其他有关生物识别数据保护的特定国家法律。

该公司可以满足国际标准化组织制定的各项标准,包括:

  • 确保数据安全的ISO/IEC 27001标准(信息安全管理体系)
  • 确保遵守隐私法规及个人身份信息(PII)保护的ISO/IEC 27701标准(隐私信息管理系统)
  • 加强生物识别系统中的反欺骗措施的ISO/IEC 30107标准(呈现式攻击检测)

在解决隐私和安全问题的同时,讯连科技通过三种方式向潜在客户宣传FaceMe的优势。首先,该公司的AI模型和软件具有专属性,即完全由该公司在台湾地区的研发团队内部开发。与依赖第三方数据集或外包AI模型的解决方案(可能会引起隐私问题)不同,该公司可以确保对于数据处理和合规性的完全控制。

其次,FaceMe的主要用例,包括身份认证(服务和应用程序)、电子了解客户(eKYC)、双重验证(2FA)、门禁控制和考勤等,在注册时均需要获得用户的明确同意。这意味着用户应当在遵守隐私法规的情况下主动进行注册,充分了解并同意使用面部识别。

最后,讯连科技强调,在处理生物识别数据时必须格外小心。该公司的技术和客户实施遵循严格的安全实践,包括数据加密、安全传输协议和遵守行业标准。该公司的系统设计可确保根据要求完全删除生物特征数据和个人信息,确保用户拥有完全的控制权和隐私。

在生物识别行业中,客户需要强大、安全的解决方案。讯连科技认为,信任 – 包括隐私合规、供应商合作可靠性、以及对安全性的重视 – 是高通技术公司产品的一个重要区分因素。除了核心价值之外,讯连科技还认识到质量、稳定性、品牌声誉和强大销售渠道对客户同样具有很高的重要性,这使得高通技术公司成为生物识别应用程序的合理选择。

后续步骤

讯连科技的客户在各种物联网设备上运行FaceMe,从高端工作站和个人电脑,乃至边缘访问控制设备和自助服务机(见下文)。

附图2:讯连科技FaceMe应用程序/SDK – 架构

通过将其应用程序移植到高通提供的SoC上,讯连科技已经在NPU和GPU上实现了AI加速,在处理速度方面取得了卓越的结果。结果可确保准确性、精确度、实时面部识别、低延迟、低功耗和本地化。了解更多关于FaceMe在安全、访问控制、电子了解客户、金融、双重验证、零售/酒店、以及机器人/制造领域的应用情况

了解如何使用人工智能用高通神经处理SDK,以便在高通技术公司提供的处理器上对您的AI工作负荷进行加速。

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关于作者

维韦克·赫格德,高级产品经理

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