Санкт-Петербург
Подробная информация напрямую от 100+ приедприятий СПБ

Система распознавания лиц и ее применение

Просмотры: 45, Понравилось: 0
Главное изображение

Наверняка всем известно, что лицо человека является уникальным, и это факт. Ученые уже давно задумывались о том, как можно извлечь из этого пользу и вскоре нашли этому применение. В 2017 году мы стали свидетелями невероятного открытия, которым стала система распознавания лиц. Еще тогда она показала свою эффективность и теперь ее используют во многих европейских и западных странах.

Что представляет собой система и как она работает?

Распознавание лиц — один из эффективных способов биометрической идентификации человека по его лицу. В первые системы представляли собой программное обеспечение, которое устанавливалось на компьютер. С того времени эта технология постоянно развивалась и усовершенствовалась, а последние разработки позволили ее внедрять в системы видеонаблюдения, безопасности, контроля доступа, устанавливая на различные платформы.

Работа систем распознавания основана на локализации человеческого лица на видео или изображении и сравнении его с имеющимися базами данных. Программа работает как биометрическое приложение, идентифицирующее человеческую личность методом поиска, сравнения и анализа. Верификация может осуществляться несколькими способами:

Система может распознавать лица, которые уже имеются в базах данных, однако некоторые государственные структуры для идентификации могут использовать социальные сети. Например в штатах ФБР уже давно верифицирует личности используя Facebook.

Технологические особенности работы системы

Программа распознавания лиц имеет свои алгоритмы и схемы работы, поэтому успех реализации подобных систем зависит от нескольких важных факторов:

На сегодняшний день используются три основные схемы на которых основана работа идентифицирующих ПО:

  1. Анализ видео потока на сервере является самой часто встречающейся схемой. Она основана на передаче видеопотока с IP-камеры на сервер, где специальное программное обеспечение анализирует полученные данные и сравнивает изображение лиц с имеющимися в базе. Данную схему можно реализовывать в существующие системы видеоконтроля. Учитывая огромную сетевую нагрузку, при которой даже подключение более мощных серверов не дает возможности подключить неограниченное количество камер, для создания новой системы потребуется немало затрат на покупку или аренду серверов и оборудования.
  2. Анализ видео потока на IP-камере позволяет подключить большое количество камер к одному серверу. Преимуществом данного алгоритма является камера с распознаванием лиц. В этом случае сервер получает уже обработанные данные с IP-камер и отправляет их на идентификацию. Недостатком данной схемы является необходимость покупки специальных камер, которые стоят на порядок дороже обычных. Также могут возникнуть вопросы с работой оборудования и его взаимодействия с программным обеспечением.
  3. Анализ видео потока на устройстве контроля доступа отличается от предыдущих схем отсутствием необходимости устанавливать камеры, так как они уже встроены в приборы. Именно на устройстве, где хранится база данных лиц, происходит их распознавание. Управление доступом осуществляется через электронные замки, турникеты и другое оборудование для контроля. Недостатком является то, что схема предназначена для внутреннего использования (в помещении). Но есть и плюсы — цена такой системы существенно ниже предыдущих.

Все схемы работают по общему алгоритму. Сначала идет обнаружение лица, затем осуществляется его анализ и конвертация изображения в информацию. Затем полученные данные отправляются на сервер или в базу данных, где происходит сравнение и верификация.

Технологические особенности системы

Чаще всего системы идентификации лиц состоят из серверов, видеокамер и ПО, которые взаимосвязаны между собой. Они могут отличаться серверной мощностью, типом камер и алгоритмом работы программ, поэтому к каждой системе применяется своя технология распознавания лиц.

Технология 2D: преимущества и недостатки

Технология двумерного опознавания лиц считается наиболее распространенной, учитывая, что большинство баз данных вмещают изображения с лицами в формате 2D. В основе алгоритмов заложена идентификация по антропометрическим данным лица, их объемным моделям и некоторым физическим или математическим свойствам.

К преимуществам данной технологии можно отнести уже готовые базы лиц с наличием двумерных изображений и существующих коммуникаций видеонаблюдения. Учитывая огромный спрос на 2D распознавание, разработчики будут совершенствовать систему именно в этом направлении, что в будущем может существенно снизить затраты на оборудование.

Если сравнивать данную технику с 3D системой, то из недостатков можно отметить более высокий процент ошибок FAR и FRR.

3D идентификация

3D-технология распознавания лиц основывается на сканировании трехмерных образов. Она обладает более высокими и точными показателями, хотя не близка к идеалу.

Сканирование 3D-объектов осуществляется при помощи лазерных сканеров. Их лучи которых обрабатывают объемную поверхность, структуру кожи, изгибы, а также синхронные стереопары лиц. Наиболее популярной является технология Face ID, которую разработала компания Apple. На сегодняшний день она применяется для снятия блокировки на некоторых моделях смартфонов.

Минусами технологии 3D является недостаточная защищенность, поэтому такую систему может взломать любой опытный программист. Также сюда можно отнести необходимость создавать новые базы лиц и потребность в установке специальных камер, стоящих значительно больше тех, которые применяются с 2D технологиями. Помимо этого технология не имеет возможности устанавливать разницу между лицами близнецов.

Верификация личности по текстуре кожи лица

Благодаря стремительному развитию цифровых технологий , которые позволяют получать изображение в хорошем качестве , стал доступен метод идентификации лиц по кожной текстуре .

Детальный анализ текстуры лица или его отдельной части основан конвертации цифрового изображения в математические данные , которые записывают не только текстуру , но и линии лица . Таким образом можно идентифицировать отличия между близнецами .

Идентификация посредством тепловизионного изображения

Данная технология обуславливается применением тепловизионных видеокамер и является довольно перспективной в сфере разработки систем идентификации лиц . Она позволяет определять лица при недостаточном освещении или в полном мраке . Огромным плюсом данного метода считается то , что для тепловизионных камер наличие шляп , капюшонов , прикрывающих лицо волос или очков не является проблемой . С ее помощью можно опознавать близнецов .

Проблема состоит в том , что система не конца разработана , как и предыдущая и главным образом может использовать исключительно в лабораторных условиях .

Гость
Ваше фото
Рекомендуем вам прочесть