نظام التعرف على الوجه بمساعدة أنظمة المراقبة بالفيديو. خوارزمية بحث الوجه

البرمجيات والأجهزة من أنظمة الأمن المتكاملة الحديثة هي قادرة على حل المشاكل من أي تعقيد على جميع أنواع الصناعية والاجتماعية والكائنات المحلية. ومن الأدوات الهامة جدا لأنظمة الأمن أنظمة المراقبة بالفيديو، وتزداد باطراد متطلبات أداء القطاع.

أنظمة الأمن المتكاملة

وتشمل منصة واحدة لنظم الأمن المتكاملة وحدات الأمن ومعدات الحريق، ومراقبة ومراقبة الدخول، والمراقبة بالفيديو أو التلفزيون الأمني (كوت). وقد اقتصرت مهام هذا الأخير حتى وقت قريب على رصد الفيديو وتسجيل الحالة في الموقع والأراضي المجاورة، وحفظ البيانات وتخزينها. أنظمة الفيديو الكلاسيكية لديها عدد من العيوب الهامة:

• العامل البشري. التشغيل غير الفعال للمشغل عند بث كمية كبيرة من المعلومات.
• استحالة التدخل الجراحي، تحليل في وقت غير مناسب.
• تكاليف الوقت الهامة لإيجاد وتحديد الحدث.

وأدى تطوير التكنولوجيات الرقمية إلى إنشاء أنظمة آلية "ذكية".

القوة في الاستخبارات

المبدأ الأساسي لنظام المراقبة بالفيديو الذكي هو تحليلات الفيديو - وهي تقنية تقوم على الأساليب والخوارزميات للتعرف على الصور ومعالجة الصور، وجمع البيانات الآلي نتيجة لتحليل دفق الفيديو. هذه المعدات من دون تدخل بشري قادر على كشف وتتبع في الوقت الحقيقي الأهداف المحددة (سيارة، مجموعة من الناس)، يحتمل أن تكون خطرة الحالات (الدخان، النار، التدخل غير المصرح به في تشغيل كاميرات الفيديو)، أحداث مبرمجة وقضية في الوقت المناسب إنذار. نظرا لتصفية بيانات الفيديو من أي اهتمام، يتم تقليل الحمل على قنوات الاتصال وقاعدة بيانات الأرشيف بشكل كبير.

الوسيلة الأكثر شعبية لتحليلات الفيديو هي نظام التعرف على الوجه. اعتمادا على المهام المنجزة والمهام الموكلة، تفرض بعض المتطلبات على المعدات.

البرامج والأجهزة

ومن أجل التشغيل الفعال للنظام، تستخدم عدة أنواع من كاميرات إب ذات خصائص تشغيلية مختلفة. يتم إصلاح الكشف عن الكائن في المنطقة التي تسيطر عليها من قبل كاميرات الرؤية بانورامية مع قرار من 1 ميجا بايت والبعد البؤري من 1 ملم ويسترشد أجهزة المسح الضوئي. هذه هي الكاميرات أكثر تقدما (من 2MP، من 2MM)، والتي تنتج الاعتراف من قبل تقنيات بسيطة (3-4 المعلمات). لتحديد الكاميرات استخدام الكائن مع جودة صورة جيدة، كافية لتطبيق خوارزميات معقدة (من 5 مب، 8-12 ملم). البرنامج الأكثر شعبية للتعرف على الوجه "الوجه الفكر" (المطور - شركة البيت التحكم)، مدير الوجه (شركة "سينيسيس") و فوكورد فاسكونترول (فوكورد) إثبات:

• احتمال كبير لتحديد كائن (تصل إلى 99٪).
• دعم لمجموعة واسعة من زوايا دوران الكاميرا.
• إمكانية فصل الناس حتى في كتلة المشاة كثيفة.
• تباين إعداد التقارير التحليلية.

أساسيات التعرف على الأنماط

وتستند أي نظم التعرف على البيومترية على تحديد مراسلات الخصائص الفسيولوجية للشخص الذي يقرأ إلى نمط محدد مسبقا محددا. يتم المسح الضوئي في الوقت الحقيقي. كاميرا إب تبث دفق الفيديو إلى المحطة، ونظام التعرف على الوجه يحدد المراسلات من الصورة إلى الصور المخزنة في قاعدة البيانات. هناك طريقتان رئيسيتان. ويستند الأول إلى مبادئ ثابتة: نتائج معالجة المعلمات البيومترية خلق عينة الإلكترونية في شكل رقم فريد المقابلة لشخص معين. أما الطريقة الثانية فتتمثل بنهج "الإنسان" وتتميز بالتعلم الذاتي والمتانة. تحديد شخص وفقا لصورة الفيديو يأخذ بعين الاعتبار التغيرات المرتبطة بالعمر وغيرها من العوامل (وجود غطاء الرأس، واللحية أو الشارب، والنظارات). هذه التقنية تسمح لك بالعمل حتى مع الصور القديمة، وإذا لزم الأمر، مع الأشعة السينية.

خوارزمية بحث الوجه

الطريقة الأكثر شيوعا للكشف عن وجوه يستخدم هار شلالات (مجموعات من الأقنعة). القناع هو نافذة مستطيلة مع مجموعة مختلفة من قطاعات الأبيض والأسود.

آلية البرنامج هي كما يلي: يتم تغطية إطار الفيديو مع مجموعة من الأقنعة، ونتائج الالتفاف (عد البكسل التي تم التقاطها في القطاعين الأبيض والأسود) يتم حساب الفرق، مقارنة مع قيمة عتبة معينة.

لتحسين عمل المصنف، إيجابية (الإطارات، حيث وجوه الناس موجودة) والسلبية (دون تلك) يتم إنشاء عينات التدريب. في الحالة الأولى، تكون نتيجة الالتفاف أعلى من قيمة العتبة، في الحالة الثانية تكون أقل. ويحدد كاشف الأشخاص الذين لديهم خطأ مسموح به مجموع الثوابت في جميع الشلالات، وفي حالة تجاوز العتبة، فإن الإشارات تشير إلى وجود أشخاص في الرتل.

تقنيات التعرف

بعد الكشف والتوطين، سطوع ومحاذاة هندسية للصورة يحدث في المرحلة الأولية. إجراءات أخرى - حساب الميزات وتحديد - يمكن أن تنفذ بطرق مختلفة.

عند مسح الوجه الكامل في غرفة مع إضاءة ممتازة، وتظهر نتائج جيدة من قبل الخوارزميات التي تعمل مع الصور 2D. وبتحليل النقاط الفريدة والمسافات بينها، يحدد نظام التعرف على الوجوه حقيقة التحديد بواسطة معاملات الفرق بين اللقطة "الحية" والقالب المسجل.

تقنيات ثلاثية الأبعاد مقاومة للتغيرات في تدفق الضوء، والانحراف المسموح به من الزاوية الأمامية تصل إلى 45 درجة. هنا، ليس فقط النقاط والخطوط تخضع للتحليل، ولكن أيضا خصائص السطوح (انحناء، الملف الشخصي)، ومقياس المسافات بينهما. لتشغيل هذه الخوارزميات، مطلوب الحد الأقصى من جودة تسجيل الفيديو مع تردد تصل إلى 200 لقطة في الثانية الواحدة. يتكون أساس النظام من كاميرات استريو مع مصفوفة من 5 ميغا بكسل، قرار بصري عال وتقليل خطأ التزامن. وبالإضافة إلى ذلك، فهي متصلة بواسطة كابل توقيت خاص لنقل نبضات التزامن.

حالة سوق النظم الحديثة

وقد تم تطوير النظم الأولى للتحكم في البيومترية، نظرا لتكلفتها العالية، فقط للمنشآت العسكرية الحكومية، ولم تصبح متاحة للمنظمات التجارية إلا في منتصف التسعينات. وقد سمح التطور السريع للتكنولوجيا وتقنية المعالجات الدقيقة بزيادة دقة النظم وتوسيع نطاق تطبيقها. في السوق من المناصب الرائدة في بلدنا تنتمي إلى الشركات المصنعة للنظام الأمني والغرب الأوروبي. زعيم المبيعات هو معدات الشركات زن الرؤية تقنيات و فيسيونيكس. ومن أكثر المطورين الواعدة بين المطورين الروس البحث والمنتجات من فوكورد، نتيكلاب، سولينغ، فيزنلابس والمجموعات الإنمائية للألفية، والتي، من بين أمور أخرى، وتشارك أيضا في تكييف المجمعات الأجنبية للظروف الروسية.

التحكم في الوجه الكمبيوتر

ومجال مكافحة الإرهاب والجريمة هو أوسع مجال لتطبيق تعريف التماس. يتم تخزين صورة وجه المجرم في قاعدة البيانات. في أماكن الازدحام الجماعي من الناس (المطارات ومحطات السكك الحديدية ومراكز التسوق والمرافق الرياضية)، يتم تصوير تيار في الوقت الحقيقي من الناس لتحديد الأشخاص المطلوبين.

المجال التالي هو أنظمة التحكم في الوصول: يتم مقارنة عينة من صورة صورة على تمريرة إلكترونية مع نموذج تم الحصول عليها نتيجة لمعالجة البيانات من كاميرات الفيديو. الإجراء يحدث على الفور، دون الحاجة إلى أي إجراءات إضافية (بدلا من مسح شبكية العين أو داكتيلوسكوبي).

وهناك صناعة أخرى سريعة التطور هي التسويق. لوحة تفاعلية ، بعد مسحها ضوئيا وجه الشخص، يحدد جنسه والعمر، ويصور فقط تلك الإعلانات التي من المحتمل أن تكون ذات فائدة للعميل.

الاتجاهات وآفاق التنمية

وهناك حاجة كبيرة إلى نظم الاعتراف بالأشخاص في القطاع المصرفي. ونتيجة للعام الماضي، وبعد تركيب 50،000 كاميرا فيديو ذكية في مكاتبهم، تمكن بنك بوست بنك من إنقاذ الملايين من روبل من خلال منع الغش في قطاعات الائتمان والدفع. ويؤكد الخبراء أنه بحلول عام 2021 سيتم إنشاء شبكة البنية التحتية اللازمة، ولن تصبح أي عمليات في أجهزة الصراف الآلي ممكنة إلا بعد تحديد الهوية البيومترية لوجه العميل.

في العقد المقبل سوف تسمح التقنيات العالية لفتح شبكة من المحلات التجارية الكاملة للخدمة الذاتية: يمر المشتري أمام واجهات المحلات، ويختار السلع التي يحبون ويترك. نظام التعرف على الوجوه والصور سوف تحدد هوية المشتري، وشراء وسوف الخصم حسابه المبلغ اللازم.

والعمل جار لإنشاء نظم للاعتراف بالدولة النفسية. وسوف يكون تحليل العواطف البشرية في الطلب في مجالات الوسائط المتعددة: الرسوم المتحركة، والتصوير السينمائي، وصناعة خلق ألعاب الكمبيوتر.