Системата за разпознаване на лица с помощта на системи за видеонаблюдение. Алгоритъм за търсене на лица

Софтуер и хардуер

Комплексни системи за сигурност

Една платформа интегрирани системи за сигурност включва модули за охрана и противопожарно оборудване, контрол и контрол на достъпа, видео наблюдение или охранителна телевизия (COT). Функциите на последните доскоро бяха ограничени до видео наблюдение и записване на ситуацията на обекта и на заобикалящата го територия, архивиране и съхранение на данни. Класическите видео системи имат редица значителни недостатъци:

• Човешкият фактор. Неефективна работа на оператора при излъчване на голямо количество информация.
• Невъзможност за хирургическа интервенция, преждевременно анализиране.
• Значителни времеви разходи за намиране и идентифициране на събитието.

Развитието на цифровите технологии доведе до създаването на "интелигентни" автоматизирани системи.

Силата в разузнаването

Основният принцип на интелектуалната системи за видеонаблюдение Това е видеоанализ - технология, базирана на методите и алгоритмите за разпознаване на изображения и обработка на изображения, автоматично събиране на данни, в резултат на анализ на видео потока. Такова оборудване без човешка способност да открива и цели проследяване, определени в реално време (кола, една група от хора), потенциално опасни ситуации (дим, огън, неразрешена намеса в работата на видеокамери), програмирани събития и задейства аларма в своевременно. Чрез филтрирането на видео данни не са от интерес се намалява значително натоварване на комуникационни канали и архивни данни.

Най-популярното средство за видео анализи е системата за разпознаване на лица. В зависимост от изпълняваните функции и задачите, възложени на оборудването, се изпълняват определени изисквания.

Софтуер и хардуер

За ефективна работа на системата се използват няколко вида IP камери с различни експлоатационни характеристики. детектираща площ на обекта е определен в контролирана камера гледката с разделителна способност от 1 М и фокусно разстояние между 1 mm и индуцира него сканиращи устройства. Това са по-модерни камери (от 2Mp, от 2мм), които създават разпознаване чрез прости техники (3-4 параметъра). За идентифициране на обектите използвайте фотоапарати с добро качество на изображението, достатъчно за прилагане на сложни алгоритми (от 5 Mp, 8-12 mm).Най-популярният софтуер за разпознаване на лица "Face Интелект" (на разработчика - компанията House Control), Face директор (фирма "синтактична контаминация) и VOCORD FaceControl (VOCORD) предаване:

• Висока вероятност за идентифициране на обект (до 99%).
• Подкрепа за широк спектър от ъгли на камерата.
• Възможността да се отделят хора дори в гъста пешеходна маса.
• Променливостта при изготвянето на аналитични доклади.

Основи на разпознаване на шаблони

Всички биометрични системи за разпознаване се основават на идентифицирането на съответствието на физиологичните характеристики на лицето, което се чете с конкретна предварително дефинирана схема.Сканирането се извършва в реално време. IP камерата излъчва видео потока към терминала, а системата за разпознаване на лица определя кореспонденцията на изображението със снимките, съхранявани в базата данни. Има два основни метода. Първата се основава на статични принципи: резултатите от обработката на биометрични параметри създават електронна проба под формата на уникален номер, съответстващ на конкретно лице. Вторият метод моделира "човешкия" подход и се характеризира със самовъзпитание и стабилност. Идентифицирането на лицето на видео изображението отчита възрастовите промени и други фактори (наличие на глава, брада или мустаци, очила). Тази технология ви позволява да работите дори със стари снимки и, ако е необходимо, с рентгенови лъчи.

Алгоритъм за търсене на лица

Най-често срещаният метод за откриване на лица е използването на Haar cascades (комплекти от маски). Маската е правоъгълен прозорец с различна комбинация от бели и черни сегменти.

Механизмът на програмата е, както следва: видеопотока е покрита с набор от маски, както и резултатите от намотка (преброяване пиксела, принадлежащи към черно-бял сектори) се изчисляват разлика се сравнява с определена прагова стойност.

За да се подобри ефективността на класификатора са положителни (рамки, в които има човешки лица) и отрицателен (без тях) учебни проби. В първия случай резултатът от навиването е по-висок от праговата стойност, във втория случай е по-нисък. Индивидуална детектор с допустима грешка определя сумата на всички етапи от извивки и ако бъде надхвърлена, показва наличието на лица в кадър.

Технологии за разпознаване

След откриването и локализацията в предварителния етап се получава яркост и геометрично изравняване на изображението. Допълнителни действия - изчисляване на характеристиките и идентификация - могат да се извършват по различни начини.

При сканиране на цялото лице в стая с отлично осветление, добри резултати се демонстрират от алгоритми, работещи с двуизмерни изображения. Анализ уникална точка, а разстоянието между тях, системата за откриване на лица разпознава факта на определяне на коефициентите на разликите между "на живо" образ и регистрирана шаблон.

Триизмерните технологии са устойчиви на промени в светлинния поток, допустимото отклонение от предния ъгъл е до 45 градуса. Тук не само анализ на изложени точки и линии, но също така свойства на повърхността (кривината) профил на метрични разстояния между тях. За работата на такива алгоритми се изисква максимално качество на видеозаписа с честота до 200 кадъра в секунда. Системата се основава стерео, с матрица от 5 мегапиксела, висока оптична резолюция и да сведе до минимум грешката на синхронизация. Освен това те са свързани чрез специален кабел за синхронизация, за да предават синхронизиращите импулси.

Състоянието на модерния системен пазар

Първият системи за биометричен контрол, с оглед на високите разходи, бяха разработени само за държавни военни съоръжения и едва в средата на 90-те години те станаха достъпни за търговските организации. Бързото развитие на технологиите и микропроцесорната технология позволи да се увеличи точността на системите и да се разшири обхватът на тяхното приложение. На пазара на нашата страна водещите позиции принадлежат на американски и западноевропейски производители на системи за сигурност. Лидерът в продажбите е оборудването на корпорациите ZN Vision Technologies и Visionics. Най-обещаващите местни предприемачи, които търсят изследвания и продукти от фирми "Vocord", NTechLab "Soling", LLC "VizhnLabs" и на "ЦХР", която, наред с други неща, ангажирани в повече и адаптация на чужди системи към руските условия.

Компютърно управление на лица

Най-широката област на приложение на безконтактната идентификация е борбата срещу тероризма и престъпността. Образът на лицето на престъпника се съхранява в базата данни. В местата на масови събирания (летища, гари, търговски център, спортни съоръжения) е стрелба на потока от хора в реално време, за да се идентифицират лицата, които са желани.

Следващата сфера е системите за контрол на достъпа: образец от снимката на електронния пас се сравнява с модела, получен в резултат на обработката на данни от видеокамери. Процедурата протича незабавно, без да се налага да се предприемат други действия (за разлика от сканирането на ретината на окото или снемането на пръстови отпечатъци).

Друга бързо развиваща се индустрия е маркетингът. интерактивен билборд като сканира лицето на лицето, определя неговия пол и възраст, визуализира само онези реклами, които потенциално биха били от интерес за клиента.

Тенденции и перспективи за развитие

Системите за признаване на лица в банковия сектор са много търсени. Миналата година ръководството на "Пощенска банка", след инсталация в своите офиси 50,000 умни камери, може да спести милиони рубли дължи на предотвратяването на измамите в кредитиране и плащане сегменти. Експерти казват, че до 2021 г., ще се създаде необходимата инфраструктура мрежа и всяка операция в банкоматите ще бъде възможно само след като биометрична идентификация на клиента.

През следващото десетилетие високите технологии ще отвори верига от магазини, пълни с самообслужване: Купувачът отива на витрините на магазините, изберете продукти от каталога и листата. Система лица и за разпознаване на образи определя самоличността на клиента, купуват и отписване от сметката на необходимата сума.

В момента се работи за създаване на системи за разпознаване на психоемоционалната държава. Анализът на човешките емоции ще бъде търсен в мултимедийните сфери: анимация, кинематография, индустрията за създаване на компютърни игри.