Sistem za zaznavanje obrazov z video nadzornimi sistemi. Algoritem za iskanje oseb

Programsko-strojna oprema sodobnih integriranih varnostnih sistemov lahko rešuje probleme kakršne koli kompleksnosti na vseh vrstah objektov industrijske, družbene in gospodinjske namene. Zelo pomembna orodja varnostnih sistemov videonadzornega sistema so in zahteve, ki veljajo za funkcionalne zmožnosti segmenta, stalno naraščale.

Integrirani varnostni sistemi

Enotna platforma za integrirane varnostne sisteme vključuje module za varnostno in požarno opremo, nadzor in nadzor dostopa, nadzor ali televizijo za nadzor (WCO). Funkcije slednjih so bile do nedavnega omejene na video nadzor in registracijo stanja na objektu in sosednjem ozemlju, arhiviranje in ohranjanje podatkov. Klasični video sistemi imajo številne pomembne pomanjkljivosti:


  • Človeški faktor. Neučinkovito delovanje operaterja pri oddajanju velike količine informacij.
  • Nezmožnost kirurškega posega, nepravočasne analize.
  • Pomembni časovni izdatki za iskanje in identifikacijo dogodka.
  • Razvoj digitalnih tehnologij je privedel do oblikovanja "pametnih" avtomatiziranih sistemov.

    Inteligencija

    Osnovno načelo inteligentnega sistema video nadzora je video analiza, tehnologija, ki temelji na metodah in algoritmih za prepoznavanje vzorcev in obdelavi slik, avtomatsko zbiranje podatkov kot rezultat analize video tokov. To je tooprema brez človeške vpletenosti lahko zazna in spremlja cilje v realnem času (avtomobil, skupino ljudi), potencialno nevarne situacije (dim, sončenje, nepooblaščeno poseganje v video kamere), programirane dogodke in pravočasno alarmiranje. Zaradi filtriranja se zanimanje za video podatke bistveno ne zmanjša zaradi obremenitve komunikacijskih kanalov in arhivske baze.


    Najbolj priljubljeno sredstvo video analitike - sistem prepoznavanja oseb glede na opravljene funkcije in naloge, določene za opremo, so predmet določenih zahtev.

    Programska in strojna oprema

    Za učinkovito delovanje sistema se uporablja več vrst kamer IP z različnimi delovnimi značilnostmi. Zaznavanje objekta na nadzorovanem ozemlju zajame krožne kamere za gledanje z ločljivostjo 1 Mp in goriščno razdaljo 1 mm ter nalaga skeniranje napravam. To so naprednejše kamere (od 2MP, 2 mm), ki omogočajo prepoznavanje s preprostimi tehnikami (3-4 parametri). Za identifikacijo objekta, kamere z dobro kakovostjo slike zadostujejo za uporabo kompleksnih algoritmov (od 5 MP, 8-12 mm).
    Najbolj priljubljena programska oprema za zaznavanje obrazov (razvijalec HouseControl), Face director (Sinezis) in VOCORD FaceControl (VOCORD) dokazujejo:
  • Velika verjetnost identifikacije objekta (do 99%)
  • Podpora za širok razpon kotov vrtenja kamkorderjev.
  • Sposobnost izoliranja oseb, tudi vgosta masa za pešce.
  • Variabilnost zbiranja analitičnih poročil.
  • Osnove prepoznavanja vzorcev

    Vsak biometrični sistem prepoznavanja temelji na ugotavljanju ustreznosti bralnih fizioloških značilnosti osebe na dano predlogo.
    Skeniranje poteka v realnem času. IP kamera prenaša video tok na terminal, sistem za prepoznavanje obraza pa določa ujemanje slike, shranjene v podatkovni zbirki fotografij. Obstajata dve osnovni metodi. Prvi temelji na statičnih načelih: rezultati obdelave biometričnih parametrov ustvarjajo elektronski vzorec v obliki edinstvene številke, ki ustreza določeni osebi. Druga metoda modelira "človeški" pristop in je značilna samo-proučevanje in robustnost. Identifikacija osebe z videom upošteva spremembe, povezane s starostjo, in druge dejavnike (prisotnost pokrivala, brade ali brkov, kozarcev). Ta tehnologija omogoča delo tudi s starimi fotografijami in po potrebi z rentgenskimi žarki.

    Algoritem za iskanje ljudi

    Najpogostejši način odkrivanja posameznikov - z uporabo kasarjev Haar (nizov mask).
    Maska je pravokotno okno z različno kombinacijo belih in črnih segmentov. Mehanizem programa je naslednji: video okvir je prekrit z množico mask in z rezultati konvolucije (štetjem pikslov, ki zadenejo beli in črni sektor) se izračuna razlika v primerjavi z določenim pragom.Za izboljšanje dela klasifikatorja obstajajo pozitivni (okvirji, kjer so prisotni ljudje) in negativni (brez takih) izobraževalnih vzorcev. V prvem primeru je rezultat konvolucije višji od praga, v drugem primeru je nižji. Detektor oseb z dopustno napako določa vsoto zastojev vseh kaskad in pri prekoračitvi praga signalizira prisotnost oseb v okvirju.

    Tehnologije prepoznavanja

    Po odkrivanju in lokalizaciji v prejšnji fazi se pojavlja svetilnost in geometrijska poravnava slike. Nadaljnje dejavnosti - izračun atributov in identifikacijo - se lahko izvedejo z različnimi metodami.

    Pri pregledovanju posameznega obraza v prostoru z dobro osvetlitvijo dobri rezultati kažejo algoritme, ki delujejo z dvodimenzionalnimi slikami. Z analiziranjem unikatnih točk in razdalj med njimi sistem za prepoznavanje obrazov določa dejstvo, da se identificirajo koeficienti razlike med "živim" posnetkom in registrirano predlogo.
    Tridimenzionalne tehnologije so odporne na spremembe svetlobnega toka, dopustno odstopanje od čelnega kota do 45 stopinj. Pri tem je analiza predmet ne le točke in črte, ampak tudi lastnosti površin (ukrivljenost, profil), metrika razdalj med njimi. Za upravljanje takih algoritmov je potrebna maksimalna kakovost video snemanja s frekvenco do 200 slik na sekundo. Osnova sistema so stereo video kamere z matriko 5 megapikslov, visoka optična ločljivost in minimizirana napaka pri sinhronizaciji. Poleg tega so povezani s posebnim časovnim kablom za prenossinhronizacijski impulzi

    Stanje sodobnega trga sistemov

    Prvi sistemi biometričnega nadzora so bili zaradi svojih visokih stroškov razviti samo za državne vojaške objekte in so bili komercialnim organizacijam na voljo šele sredi devetdesetih let. Hiter razvoj tehnologije in mikroprocesorske tehnologije je omogočil povečanje natančnosti sistemov in razširitev njihove uporabe. Na trgu naše države vodilni položaji pripadajo ameriškim in zahodnoevropskim proizvajalcem varnostnih sistemov. Vodja prodaje je oprema korporacij ZN Vision Technologies in Visionics. Raziskovalci in izdelki podjetja Vocord, NTechLab, Soling, VisionLabs in MDT so med najbolj obetavnimi med domačimi razvijalci, ki se med drugim ukvarjajo tudi s prilagajanjem tujih kompleksov ruskim razmeram.

    Računalnik se sooča z nadzorom

    Največje področje uporabe brezkontaktne identifikacije je boj proti terorizmu in kriminalu. Podoba storilca kaznivega dejanja je shranjena v bazi podatkov. V krajih množičnega zbiranja ljudi (letališča, železniške postaje, nakupovalna središča, športni objekti) se v realnem času snema človeški tok zaradi odkrivanja iskanih oseb. Naslednje polje je nadzorni sistem za nadzor dostopa: vzorec slike na elektronskem prehodu se primerja z modelom, pridobljenim pri obdelavi podatkov iz kamer. Postopek poteka takoj, brez dodatnih ukrepov (za razliko od skeniranja očesne mrežnice ali prstnega odtisa). Druga industrija je hitrarazvija - trženje. Interaktivni oglasni pano, ki skenira obraz osebe, opredeljuje njegov spol in starost, pri čemer prikaže samo oglaševanje, ki bi lahko bilo zanimivo za stranko.

    Trendi in obeti za razvoj

    Zelo zahtevni sistemi za priznavanje bank.
    Po rezultatih lanskega leta je uprava "Mail Bank" po namestitvi 50.000 intelektualnih kamer v svoje pisarne uspela prihraniti milijone rubljev s preprečevanjem goljufij v segmentih posojil in plačil. Strokovnjaki pravijo, da bo do leta 2021 vzpostavljeno potrebno infrastrukturno omrežje in vse operacije na bankomatih bodo možne šele po biometrični identifikaciji kupca. V naslednjem desetletju vam bodo visoke tehnologije omogočile, da odprete verigo polnih samopostrežnih trgovin: kupec gre pred razstavnimi prostori, izbere pravi izdelek in gre. Sistem prepoznavanja oseb in slik bo identificiral kupčevo osebo, kupil in odpisal zahtevani znesek iz njegovega računa. V teku je delo za oblikovanje sistemov za prepoznavanje psiho-čustvenega stanja. Analiza človeških čustev bo zahtevana v multimedijskih področjih: animacija, kinematografija, ustvarjanje industrije računalniških iger.

    Sorodne publikacije