Arm® Cortex®-A プロセッサーで 組み込みAI 顔認証を実現

近年、顔認証ソリューションの認証精度の高さから、勤怠管理、ATM／モバイルバンキングの生体認証、駐車場やロッカーキーなど、従来のカードやパスワードで解除していたセキュリティ製品の代替えとして、「顔認証」対応製品がリリースされてきております。

そんな中、最近では「組み込み製品でよく使われている低消費電力で高性能な Arm® Cortex®-A を搭載したプロセッサーで顔認証ソリューションを実現できないか」とご要望を頂くようになり、弊社では Arm® Cortex®-A プロセッサーで実現する顔認証ソリューションを取扱いし、包括的にご紹介が可能となっています。

そこでこの記事では、NXP Semiconductors が提供する 「Arm® Cortex®-A53 プロセッサーと最大 2.3TOPS で動作する NPU を搭載した i.MX 8M Plus」 とサイバーリンクが提供する「認識精度 99.83% を実現している AI 顔認証ソリューション  FaceMe® 」で実現する 組み込みAI 顔認証ソリューションをご紹介いたします。

FaceMe® - AI / IoT 機器向けに設計された顔認証 | CyberLink

i.MX 8M Plus – Arm® Cortex®-A53, Machine Learning, Vision, Multimedia and Industrial IoT

採用事例：顔認証端末「Noqtoa」の高性能を支えるi.MX 8M Plusプロセッサ～内蔵NPUが0.2秒のレスポンスを実現～ | APS｜組み込み業界専門メディア

NXP i.MX 8M Plus の組み込み AI 性能

1.8GHz で動作する Arm®Cortex®-A53を最大4つ搭載し、低消費電力で高性能な処理を必要とする様々なニーズに対応可能なアプリケーションプロセッサーです。

MIPI CSI 入力のカメラ映像を処理できる ISP を搭載し、外付け ISP 無しでイメージセンサーと接続可能です。

最大 2.3 TOPS で動作するニューラル・プロセッシング・ユニット (NPU) を搭載しており、ネットワーク接続がない環境でも AI アプリケーションを実装できるため、エッジ IoT に最適なプロセッサーです。

Android 、組み込み Linux、Windows 10 Iot Enterprise など様々な OS に対応可能な BSP を提供しています。

i.MX アプリケーション・プロセッサー - NXP Semiconductors - (macnica.co.jp)

サイバーリンク FaceMe® の組み込み AI 顔認証性能

サイバーリンク社の FaceMe® はエッジデバイスなど組込み機器向けの AI 顔認証ソフトウェアです。

高精度な顔認証機能をモバイル・組込みデバイス・IoT・サーバーなどに対して追加することが可能です。

「顔検出」「顔認証」「顔属性分析」「なりすまし防止」「マスク対応」を高精度に実現可能なソフトウェア開発キット (SDK) となっており、Windows 、Android 、Linux 、iOSなど、さまざまな OS 上で実装可能となっています。

99.83 % の顔認証精度 ・顔認識 ・特異点抽出 ・顔検出 ・比較と識別	年齢、性別、感情の分析 ・性別 ・年齢 ・感情推論 ・頭の向き
なりすまし防止機能 ・2D カメラによる生体認証 ・3D カメラによる生体認証	マスク着用時の顔認証 ・マスク検出 ・マスク着用時の認識率 98% 以上

i.MX8M Plus EVK と FaceMe® を使ったデモのご紹介

デモ環境において、i.MX8M Plus EVK では Android OS を実装します。

NXP からプレビルドイメージが提供されている為動作検証をすぐスタートすることが可能です。こちらにて起動方法を解説しております。

[NXP MPU 初心者ガイド]i.MX8 開発キットで Android OS を起動させてみた

HDMI に ディスプレイを接続することで、通常の Android 端末のように、キーボードやマウスで操作が可能です。カメラは USB カメラを使用しております。

サイバーリンク提供の FaceMe デモは、Android アプリとして提供されており、アプリをインストールするだけで実装が完了します。

下記表にて、「NPU に AI 推論をオフロードさせている場合」と「CPU だけで推論させている場合」の２パターンで推論速度 (FPS) 結果をまとめております。

NPU を ON させることで、10FPS 程度まで推論速度を高速化させることができ、活用事例にある ウォークスルー顔認証 でも実用性のあるソリューションとなっています。

*ウォークスルー顔認証：端末の前に停止せずとも、顔を動かした状態でもリアルタイムに認証する必要があるようなアプリケーション

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