万微科技2016 还能「揪出」造假模型,黑科技检测方法:利用心跳做信号( 二 )


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最后一步将频域信息添加到PPG单元 。 计算窗口中每个原始PPG值的功率谱密度 , 并将其缩放到ω大小 。
图2的最下面一行显示了从同一个窗口生成的deepfakePPG单元示例 , 第一行是每个窗口的示例帧 。
定义完PPG单元后 , 研究者展示了其主要假设:将deepfake生成器的残差投影到生物信号空间 , 可以创造一个独特的模式 , 并用于检测deepfake背后的源生成模型 。
实验
该研究提出的系统采用Python语言实现 , 使用OpenFace库进行人脸检测 , OpenCV进行图像处理 , 使用Keras实现神经网络 。
表1列出了在测试集上的PPG单元分类结果 , 其中VGG19在区分4种不同生成模型和检测FaceForensics++(FF)真实视频方面达到了最高准确率(图1f) 。 像DenseNet和MobileNet这样的复杂网络由于过拟合 , 虽然达到了非常高的训练准确率 , 但在测试集上的效果不如人意 。
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在视频分类方面 , 表2记录了过程中的不同投票方案 。 研究者设置ω=128 , 比较了使用大多数投票、最高平均概率、两个最高平均概率以及对数几率平均后VGG19的单元预测结果 。
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如图3所示 , 该方法对五类FF(1个真视频和4个假视频)的真实视频检测率为97.3% , 对生成模型的检测准确率至少为81.9% 。
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研究人员在不同的设置上进行训练和测试:1)训练集中没有真实的视频;2)PPG单元中没有功率谱;3)没有生物信号;4)使用全帧而不是面部ROI , 其中ω=64 , FF数据集分割设为常数 。 结果见表3:
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【万微科技2016 还能「揪出」造假模型,黑科技检测方法:利用心跳做信号】使用前述设置 , 用不同的窗口大小ω={64,128,256,512}帧来测试该论文提出的方法 。 结果参见下表4:
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为了证明该论文提出的方法可以扩展到新模型 , 研究人员将FF设置与单个生成器数据集CelebDF相结合并重复分析过程 。 该研究提出的方法在整个数据集上达到了93.69%的检测准确率 , 在CelebDF数据集上达到了92.17%的检测准确率 , 这表明该方法可以泛化到新模型(参见表5) 。
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表6列出了测试集上不同模型的准确率 。 由结果可知 , 该论文提出的方法甚至超过了最复杂的网络Xception , 准确率高出10% 。
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