Система за разпознаване на лица с системи за видеонаблюдение. Алгоритъм за търсене на хора

Софтуерно-хардуерните средства на съвременните интегрирани системи за сигурност могат да решават проблеми от всякаква сложност на всички видове обекти от промишлено, социално и битово предназначение. Много важни инструменти на системите за сигурност на системата за видеонаблюдение, а изискванията, наложени върху функционалните възможности на сегмента, непрекъснато се увеличават.

Интегрирани системи за сигурност

Една единна платформа за интегрирани системи за сигурност включва модули за охранителна и противопожарна техника, контрол на достъпа и контрол, наблюдение или телевизия за наблюдение (СМО). Функциите на последните доскоро бяха ограничени до видео наблюдение и регистриране на ситуацията на обекта и прилежащата територия, архивиране и съхраняване на данните. Класическите видеосистеми имат редица съществени недостатъци:


  • Човешки фактор. Неефективна работа на оператора при излъчване на голямо количество информация.
  • Невъзможността за хирургическа намеса, ненавременен анализ.
  • Значителни времеви разходи за откриване и идентифициране на събитие.
  • Развитието на цифровите технологии доведе до създаването на "интелигентни" автоматизирани системи.

    Интелигентност

    Основният принцип на интелигентната система за видеонаблюдение е видео анализът, технология, основана на методи и алгоритми за разпознаване на образи и обработка на изображения, автоматизирано събиране на данни в резултат на анализ на видеопотока. Това е всичкоОборудване без човешко участие може да открива и проследява цели в реално време (кола, група хора), потенциално опасни ситуации (дим, слънчеви бани, неоторизирана намеса с видеокамери), програмирани събития и навременна аларма. Поради филтрирането интересът на видео данните не се намалява значително от тежестта върху комуникационните канали и архивната база.


    Най-популярните средства за видеоанализ - системата за разпознаване на лица в зависимост от изпълняваните функции и задачите, поставени за оборудването, подлежат на определени изисквания.

    Софтуер и хардуер

    За ефективното функциониране на системата се използват няколко типа IP камери с различни работни характеристики. Откриването на обект на контролирана територия улавя кръгови камери за наблюдение с разделителна способност 1 Mp и фокусно разстояние от 1 mm и налага на тях сканиращи устройства. Това са по-усъвършенствани камери (от 2MP, 2 mm), които произвеждат разпознаване с помощта на прости техники (3-4 параметъра). За идентифициране на обекта, камерите с добро качество на изображението са достатъчни за използване на сложни алгоритми (от 5 MP, 8-12 mm).
    Най-популярният софтуер за разпознаване на лица (разработчик на HouseControl), Face (Sinezis) и VOCORD FaceControl (VOCORD) показват:
  • Висока вероятност за идентификация на обекта (до 99%)
  • Подкрепа за широк диапазон от ъгли на въртене на видеокамери.
  • Възможност за изолиране на хора дори вгъста пешеходна маса.
  • Променливостта на съставянето на аналитични доклади.
  • Основи на разпознаването на образци

    Всяка биометрична система за разпознаване се основава на идентифициране на съответствието на четените физиологични характеристики на даден човек с даден даден шаблон.
    Сканирането се извършва в реално време. IP камерата предава видео поток към терминала, а системата за разпознаване на лица определя съвпадението на изображението, съхранено в базата данни с снимки. Има два основни метода. Първият се основава на статични принципи: резултатите от обработката на биометрични параметри създават електронна извадка под формата на уникален номер, съответстващ на конкретен човек. Вторият метод моделира "човешкия" подход и се характеризира с самообучение и стабилност. Идентифицирането на човек чрез видео е съобразено с възрастови промени и други фактори (наличието на шапка, брада или мустаци, очила). Тази технология ви позволява да работите дори със стари снимки и, ако е необходимо, с рентгенови снимки.

    Алгоритъм за търсене на хора

    Най-често срещаният метод за откриване на индивиди - използвайки каскадите на Хаар (комплекти маски).
    Маската е правоъгълен прозорец с различна комбинация от бели и черни сегменти. Механизмът на програмата е следният: видео кадърът е покрит с набор от маски, а от резултатите от навиването (преброяване на пикселите, които удариха белите и черните сектори), разликата се изчислява в сравнение с определен праг.За подобряване на работата на класификатора има положителни (рамки, където присъстват хората) и отрицателни (без такива) образователни образци. В първия случай резултатът от намотката е по-висок от праговата стойност, а във втория случай е по-нисък. Детекторът на хора с допустима грешка определя сумата на претоварване на всички каскади и при превишаване на прага сигнализира присъствието на лица в рамката.

    Технологии за разпознаване

    След откриването и локализирането в предишния етап се извършва яркостта и геометричното подреждане на изображението. По-нататъшни действия - изчисляване на атрибути и идентификация - могат да бъдат извършени по различни методи.

    При сканиране на индивидуално лице в стая с добро осветление, добрите резултати показват алгоритми, които работят с двуизмерни изображения. Чрез анализиране на уникални точки и разстояния между тях, системата за разпознаване на лица определя факта на идентифициране на коефициентите на разликата между "живата" снимка и регистрирания шаблон.
    Триизмерните технологии са устойчиви на промени в светлинния поток, допустимо отклонение от предния ъгъл до 45 градуса. Тук анализът е подчинен не само на точката и линията, но и на свойствата на повърхностите (кривина, профил), метриката на разстоянията между тях. За работа с такива алгоритми се изисква максимално качество на видеозапис с честота до 200 кадъра в секунда. В основата на системата стоят стерео видео камери с матрица от 5 мегапиксела, висока оптична резолюция и минимизирана грешка при синхронизиране. Освен това те са свързани чрез специален кабел за предаванесинхронизиращи импулси

    Състояние на съвременния пазар на системи

    Първите системи за биометричен контрол, поради високата им цена, бяха разработени само за държавни военни обекти и станаха достъпни само за търговските организации в средата на 90-те години. Бързото развитие на технологиите и микропроцесорната технология позволи да се увеличи точността на системите и да се разшири обхватът на техните приложения. На пазара на страната ни водещите позиции принадлежат на американските и западноевропейските производители на системи за сигурност. Лидер на продажбите е оборудването на корпорациите ZN Vision Technologies и Visionics. Изследователи и продукти на Vocord, NTechLab, Soling, VisionLabs и MDTs са сред най-обещаващите сред местните предприемачи, които, наред с други неща, се занимават и с адаптирането на чужди комплекси към руските условия.

    Компютърът е изправен пред контрол

    Най-голямата област на прилагане на безконтактна идентификация е борбата срещу тероризма и престъпността. Изображението на нарушителя се съхранява в базата данни. В местата за масово събиране на хора (летища, железопътни гари, търговски центрове, спортни съоръжения) се извършва стрелба в реално време на човешкия поток с цел откриване на издирвани лица. Следващото поле е система за контрол на достъпа: образецът на изображението на електронна карта се сравнява с модела, получен от обработката на данни от камерите. Процедурата се извършва незабавно, без да се изискват допълнителни действия (за разлика от сканирането на ретината на очите или снемането на пръстови отпечатъци). Друга индустрия е бързаразвива - маркетинг. Интерактивен билборд, сканиращ лицето на лицето, определящ пола и възрастта му, правейки само рекламата, която потенциално би представлявала интерес за клиента.

    Тенденции и перспективи за развитие

    Много сложни банкови системи за признаване.
    Според резултатите от миналата година, ръководството на "Пощенска банка", след като инсталира в своите офиси 50 000 интелектуални камери, успява да спести милиони рубли чрез предотвратяване на измами в сегментите на кредитиране и плащания. Експертите твърдят, че до 2021 г. ще бъде създадена необходимата инфраструктурна мрежа и всички операции в банкомати ще бъдат възможни само след биометричната идентификация на клиента. През следващото десетилетие високите технологии ще ви позволят да отворите верига от пълни магазини за самообслужване: купувачът минава пред витрините, избира правилния продукт и отива. Системата за разпознаване на лица и изображения ще идентифицира лицето на купувача, закупи и отпише необходимата сума от неговата сметка. Работи се по създаването на системи за разпознаване на психо-емоционалното състояние. Анализът на човешките емоции ще се търси в мултимедийните области: анимация, кинематография, създаването на индустрията на компютърните игри.

    Свързани публикации