青春守护卫士：使用“青春守护卫士”来更好的保养肌肤！

What is the project about?

世界上的人口大致可以分为3大种族，2个性别，10种脸型以及3种肤性，所以可以生成180种组合。但是，每一种组合随着时间推移产生衰老时，面部都会表现出不一样的特征。 在对皮肤进行保养时，由于个体间存在差异，所以保养方式不能以偏概全，针对不同的人，应该有不同的保养方式，这个问题是目前市面上产品所无法解决的问题。而“青春守护卫士”就可以告诉人们如何有针对性的保养自己的肌肤。

Why did we decide to make it?

人们喜欢在各大社交媒体上晒出“年轻时的自己”。其中除了包含“对已经逝去青春的缅怀”的情感外，更重要的一点是：“青春是美好的，人们不想衰老，人们从内心中恐惧衰老！”。由此催生出了一系列产品，例如：美颜相机、绝大部分女同胞甚至部分男同胞都会使用的化妆品，以及美容行业等等。人们选择使用这些产品的目的是“为了使自己看起来更加年轻”。虽然相机，化妆品可以让人们在镜头前和生活中看似没有衰老，但已经老化的肌肤是回不去的。所以，与其等到老了再去美容、使用美颜相机、购买大量昂贵的化妆品，不如从年轻时开始保养。但由此就产生了问题，世界上每个人的种族，性别，肤性，脸型都是不同的，所以保养方式不能以偏概全。

How does it work?

当用户打开APP，会提示用户选择自己的性别并输入年龄，同时要求用户手动选择输入一张正面人脸图像，此图像作为后续人脸老化的输入。

当用户点击“START TESTING”后，会进入到人脸信息识别界面。在此界面中，会自动对用户的 年龄和肤性进行识别。在检测到人脸后的3秒内，会弹出识别结果的界面，可以达到快速检测与识别的目的。

在识别结果界面中，用户可以看到自己输入的真实年龄，AI预测的年龄以及AI 识别的肤性，并会为用户判断当前面部的衰老速度。当用户点击了“查看保养建议”按钮后，会跳转到保养建议界面。

在保养建议界面中，用户可以看到针对不同肤性和衰老程度的建议，并为用户提供了相对应的护肤产品，点击“商品图标”可以跳转到购买界面。同时提供了“产品性能预测”按钮，点击后会跳转至产品性能预测界面。

在产品性能预测界面中，通过人脸老化算法，用户可以直观的看到，当前的面部特征，在未使用此护肤建议或产品下60岁时的面部特征，以及使用此护肤建议或产品后60岁时的面部特征，给用户更加直观的感受。

The principle of face aging

CycleGAN的原理

CycleGAN的原理可以概述为：将一类图片转换成另一类图片。假设有X和Y两个样本空间，就是将X空间的样本转换为Y空间的样本。

目标是学习从X到Y的映射，此映射为F。它对应着GAN中的生成器，F可以将X中的图片x转换为Y中的图片F(x)。对于生成的图片，需要GAN中的判别器来判别它是否为真实图片，判别器为：

并由此构成对抗生成网络。

根据生成器和判别器，构造一个GAN损失，表达式为：

只使用这一损失无法进行训练。因为，F可以将所有的x映射为Y空间中的同一张图片，使损失无效化。所以需要使用“循环一致性损失”。

再设一个映射G，将Y空间中的图片y转换为X中的图片G(y)。CycleGAN同时学习F和G两个映射，并要求：

即，将X的图片转换到Y空间后，可以转换回来。杜绝模型把所有X的图片都转换为Y空间中的同一张图片。循环一致性损失定义为：

同时，为G引入一个判别器 ：

定义一个GAN的损失：

最终的损失由三部分组成：