VisGuardian：智能眼镜家庭环境中基于组的轻量级视觉隐私控制技术

文献标题

VisGuardian: A Lightweight Group-based Visual Privacy Control Technique For Smart Glasses in Home Environments

出版信息

• 主题领域: 家庭环境中针对增强现实眼镜的隐私控制技术。
• 关键词: 可视化隐私，增强现实眼镜，基于群组的控制，基于内容的权限，YOLO，隐私设计，用户研究，实时处理，家庭环境，人工智能应用。

背景与问题

• 问题/挑战: 现有的增强现实眼镜权限系统无法有效管理家庭环境中持续且情境敏感的视觉数据捕获。当前方法要么缺乏细粒度，要么增加了高认知负担，或者未能有效平衡隐私与实用性。
• 重要性: 家庭环境因日常生活的私密性及旁观者的存在而高度敏感。强有力的隐私控制对于防止数据滥用、个人画像及隐私泄露至关重要。
• 动机与相关工作: 先前的方法包括二元权限系统、多级滑块以及基于对象的控制，但这些方法在动态且对象密集的场景中要么过于僵化，要么效率低下。在为家庭环境提供细粒度、可扩展且用户友好的隐私控制方面仍存在空白。

解决方案

• 提出的方法: VisGuardian，一种基于群组的细粒度可视化隐私控制技术，适用于增强现实眼镜，帮助用户高效管理多个相关对象的权限。
• 创新点:
  1. 引入基于群组的控制机制，根据隐私敏感性、对象类型或空间邻近性对对象进行分类。
  2. 使用YOLOv10进行实时对象检测与隐私处理，实现低延迟和最小电池消耗。
  3. 用户友好的交互设计，结合现场叠加显示和用户偏好记忆，实现无缝操作。
• 流程与关键技术:
  1. 使用经过微调的YOLOv10模型实时检测敏感对象。
  2. 允许用户选择单个对象并将隐私设置应用于相关群组。
  3. 渲染半透明叠加层以遮蔽敏感对象，并记住用户偏好以便未来交互。
  4. 通过技术基准测试和模拟家庭环境中的用户研究评估系统。

结果

• 具体发现:
  • 检测精度（mAP50）：0.6704，延迟14.0毫秒，小时电池消耗增加1.7%。
  • 用户研究（N=24）：VisGuardian减少了权限控制时间（15.20秒对比滑块控制的20.36秒）和点击次数，相较基线方法更高效。
• 相较基线的优势:
  • 比滑块控制和基于对象的控制更快速、更高效。
  • 用户满意度更高，使用感知更容易。
• 实验/评估:
  • 在COCO和LVIS数据集上的技术评估，将YOLOv10与其他模型（如Faster R-CNN、YOLOv8）进行比较。
  • 在模拟家庭环境中进行用户研究，涵盖四种场景（如健康监测、家庭管理、社交互动、工作辅助）中的12项任务。
  • 评估指标：权限控制时间、点击次数、感知隐私保护、可用性评分。
• 局限性与未来工作:
  • 隐私对象的分类静态，缺乏用户定义的类别。
  • 评估仅限于受控环境，未测试真实世界的多样性。
  • 目前聚焦于视觉数据，未来工作可扩展至其他传感器（如音频）。

总结

VisGuardian提出了一种基于群组的细粒度可视化隐私控制系统，专为增强现实眼镜设计，以应对家庭环境中管理敏感数据的挑战。通过实时对象检测和基于群组的设置，该系统减少了用户操作负担，并在现有方法的基础上提升了可用性。技术评估证实了其效率与准确性，用户研究则证明其在隐私与实用性之间的平衡效果。未来工作将探索动态分类法、真实环境部署以及对其他传感器模式的扩展。