Wykrywanie twarzy za pomocą systemów nadzoru wideo. Algorytm wyszukiwania osób

Oprogramowanie i sprzęt komputerowy dla zaawansowanych systemów bezpieczeństwa zintegrowane są w stanie rozwiązać problemów z dowolnej złożoności na wszystkich rodzajach zastosowań przemysłowych, społecznych i krajowych. Bardzo ważnym narzędziem dla systemów bezpieczeństwa jest system monitoringu, a wymagania co do funkcjonalności segmencie stale rośnie.

Zintegrowane systemy zabezpieczeń

Jedna platforma zintegrowany system bezpieczeństwa zawiera moduły sprzętu ochrony przeciwpożarowej, kontrola dostępu, CCTV, lub telewizji przemysłowej (COT). ostatnia funkcja do niedawna były ograniczone do monitoringu wideo i nagrywanie sytuację na miejscu i okolic, archiwizacji i przechowywania. Klasyczne systemy wideo mają szereg wad:

• Czynnik ludzki. Nieefektywna praca operatora w tłumaczeniu dużej ilości informacji.
• Niemożność chirurgii i nieprawidłowe analizy.
• Znaczny okres czasu, aby wyszukać i identyfikować zdarzenia.

Rozwój technologii cyfrowej doprowadził do stworzenia „inteligentnych” systemów zautomatyzowanych.

Siła w intelekcie

Podstawową zasadą inteligentny system nadzoru wideo jest analityki wideo – technologia oparta na metodach i algorytmów rozpoznawania obrazu i przetwarzania obrazu, automatyczne zbieranie danych w wyniku analizy strumienia wideo. Taki sprzęt bez ludzkiej zdolności do wykrywania i obserwacji celów określonych w czasie rzeczywistym (samochód, grupa osób), potencjalnie niebezpieczne sytuacje (dym, ogień, nieautoryzowana interwencja w eksploatacji kamer wideo), zaprogramowane zdarzenia i wyzwala alarm w odpowiednim czasie. Poprzez filtrowanie danych wideo nie są przedmiotem zainteresowania jest znacznie zmniejszone obciążenie kanałów komunikacyjnych i archiwalnych danych.

Najbardziej poszukiwanym środkiem analityki wideo – system rozpoznawania twarzy. W zależności od ich funkcji i zadań do sprzętu musi spełniać pewne wymagania.

Oprogramowanie i sprzęt

Dla sprawnego funkcjonowania systemów korzystać z kilku rodzajów kamer IP o różnych charakterystykach eksploatacyjnych. Pole detekcji obiektu jest zamocowany w komorze kontrolowane widokiem z rozdzielczością 1 M i długości ogniskowej od 1 mm do wywołania jego urządzenia skanujące. Ten ulepszony aparat (2 MP od 2 mm), produkcji rozpoznawania prostych metod (parametr 3-4). Do identyfikacji obiektu przy użyciu aparatu o dobrej jakości obrazu, w ilości wystarczającej do zastosowania skomplikowanych algorytmów (5 min, 8-12 mm). Najbardziej popularne oprogramowanie do rozpoznawania twarzy "Face Intellect" (deweloper – firma Dom Control), dyrektor twarzy (firma „Synesis) i VOCORD FaceControl (VOCORD) Pokaż:

• Wysokie prawdopodobieństwo identyfikacji obiektu (do 99%).
• Wsparcie dla szerokiego zakresu kątów obrotu kamery.
• Możliwość przydzielania jednostek, nawet w gęstej masie pieszych.
• Zmienność sporządzanie raportów analitycznych.

Podstawy rozpoznawania wzorców

Wszelkie biometryczne systemy rozpoznawania na podstawie identyfikacji odpowiednich wyczuwania fizjologiczne osoby wyznaczonej przez uprzednio określonym wzorem. Skanowanie odbywa się w czasie rzeczywistym. IP-kamera przesyła strumień wideo do terminala, a system rozpoznawania twarzy określa, że obraz przechowywany w obrazach baz danych. Istnieją dwa główne sposoby. Pierwszy opiera się na zasadach statycznych: wyniki przetwarzania parametrów biometrycznych, próbki elektronicznej w postaci unikalny numer odpowiadający danej osoby. Drugi sposób symuluje podejście „człowiek” i charakteryzuje się adaptacyjnym i wytrzymałości. Osobista identyfikacja obrazu wideo odbywa, z uwzględnieniem zmian związanych z wiekiem, a także innych czynników (w obecności nakrycia głowy, brody i wąsy, okulary). Ta technologia pozwala na pracę nawet ze starymi fotografiami i, jeśli to konieczne, z promieni rentgenowskich.

Algorytm wyszukiwania osób

Najczęstszą metodą wykrywania osób – korzystając Haar kaskad (zestawy masek). Maska jest prostokątna skrzynka o innej kombinacji segmenty czarnym i białym.

Mechanizm programu jest następujący: ramka wideo jest objęte zestawem masek, a wyniki splotu (liczenie pikseli należących do czerni i bieli sektorach) oblicza różnicę porównywana jest z pewnej wartości progowej.

Aby poprawić wydajność klasyfikatora są pozytywne (klatek gdzie są ludzkie twarze) i negatywne (bez nich) próbek learning. W pierwszym przypadku wynik splotu jest powyżej wartości progowej, drugi – poniżej. Indywidualne detektor z dopuszczalnym błędem określa sumę wszystkich etapach zwojów i przekroczenie wskazuje na obecność osób w kadrze.

technologia rozpoznawania

Po detekcji i lokalizacji wstępnym etapie luminancji i geometrycznego dopasowania obrazu. Dalsze działania – Obliczanie znaków i identyfikacji – można przeprowadzić za pomocą różnych metod.

Podczas skanowania twarzą pełną twarz w pomieszczeniu o doskonałe oświetlenie dobre wyniki pokazują algorytmy pracy z obrazami dwuwymiarowymi. Analizując unikalny punkt i odległość między nimi, system wykrywania twarzy wykrywa fakt identyfikacji współczynników różnic pomiędzy „na żywo” obraz i zarejestrowanego szablonu.

Technologia trójwymiarowy odporne na zmiany strumienia świetlnego, dopuszczalny kąt odchylenia od przodu – do 45 ° C. Tutaj nie tylko analiza wystawionych punktów i linii, ale również właściwości powierzchni (profil krzywizny) Odległości metrycznych nimi. Aby korzystać z takich algorytmów potrzebują najwyższej jakości wideo z szybkością do 200 klatek / sek. System bazuje stereo z matrycą 5 megapikseli o wysokiej rozdzielczości optycznego i w celu zminimalizowania błędu synchronizacji. Ponadto są one połączone przez specjalne przewody dla zegara czasu transmisji.

Stan współczesnych systemach rynkowych

Pierwszy system biometryczny, ze względu na ich wysokie koszty, zostały opracowane wyłącznie dla obiektów rządowych i wojskowych tylko w połowie lat 90. stały się dostępne dla przedsiębiorstw. Gwałtowny rozwój technologii i techniki mikroprocesorowej zwiększyło dokładność systemów i rozszerzyć ich zakres. Na rynku kraju wiodącej pozycji należą do amerykańskich i zachodnioeuropejskich producentów systemów bezpieczeństwa. liderem sprzedaży jest Equipment Corporation ZN Vision Technologies i Visionics. Najbardziej obiecującym wśród deweloperów domowych poszukujących badań i produktów firm „Vocord”, NTechLab „Soling”, LLC „VizhnLabs” i „MCR”, która, między innymi, zajmującej się więcej i dostosowanie systemów zagranicznych do warunków rosyjskich.

komputer facecontrol

Najbardziej obszerny obszar stosowania identyfikacji bezstykowej – walka z terroryzmem i przestępczością. twarze przestępca obraz zapisany w bazie danych. W miejscach zgromadzeń masowych (lotniskach, dworcach, centrum handlowe, obiekty sportowe) jest strzelanie przepływ osób w czasie rzeczywistym w celu zidentyfikowania osoby, które są potrzebne.

Kolejna kula – System kontroli dostępu: Przykładowe obrazy na przejściu elektronicznej w porównaniu z modelem, wynikający z danych z kamer. Procedura następuje natychmiastowo, bez konieczności przechodzenia żadnego dalszego działania (w przeciwieństwie do skanowania siatkówki lub odcisk palca).

Innym szybko rozwijający się przemysł – marketing. Interaktywny billboard skanuje twarz osoby, określa jego płeć i wiek, wizualizuje tylko te reklamy, które będą potencjalnie interesujące dla klienta.

Tendencje i perspektywy

Jest to bardzo popularny system rozpoznawania twarzy w sektorze bankowym. W ubiegłym roku, kierownictwo „Post Bank”, po instalacji w swoich biurach 50000 inteligentne kamery, może uratować miliony rubli w związku z zapobieganiem nadużyciom finansowym w segmentach kredytowych i płatniczych. Eksperci twierdzą, że do roku 2021 będzie stworzenie niezbędnej infrastruktury sieci, a każda operacja w bankomatach będzie możliwe dopiero po identyfikacji biometrycznej klienta.

W następnej dekadzie wysokiej technologii otworzy sieć sklepów pełnych samoobsługi: Kupujący idzie do wystaw sklepowych, wybierać produkty z katalogu i liści. System rozpoznawania osób i wzór określa tożsamość klienta, zakup i odpisać z rachunku wymaganą kwotę.

Trwają prace w celu ustanowienia systemu rozpoznawania stanu psychicznego i emocjonalnego. Analiza ludzkich emocji będzie zapotrzebowanie w dziedzinach multimedialnych: animacji, filmu, przemysłu, tworzenia gier komputerowych.