Современные системы видеонаблюдения, постоянно расширяющие свой функционал, методично наращивают возможности в таком важном направлении, как автоматический анализ видеоинформации. Устаревшими считаются системы видеонаблюдения (далее СВН), имеющие лишь функции слежения и архивирования получаемой информации на носителях – от современной системы требуют и серьезного аналитического функционала. В первую очередь речь, конечно же, о функции распознавания лиц (идентификация объекта), находящихся в контролируемой зоне.
Основные пользователи системы идентификации объекта:
– Система контроля и управления доступа (СКУД). Интегрированная в общую систему безопасности, СВН используется как управляющая контроллерами турникетов, в качестве и основной, и вспомогательной в работе секьюрити. Применяя данную функцию, служба безопасности страхуется от воздействия т.н. человеческого фактора, что оказывает заметное влияние на укрепление трудовой дисциплины.
– Борьба воровством в ТЦ. Хищения в современных магазинах, в первую очередь, гипермаркетах, является одной из главных головных болей современной торговли. Подобные действия наносят не только материальный, но и репутационный ущерб, тем более, что данные преступления носят «серийный характер» и совершаются многократно одними и теми же правонарушителями. Традиционные методы, включая традиционный видеоконтроль, не справляются с нарастающей проблемой. Одно из «узких мест» старой системы – фиксирование факта воровства «post factum», в основном как доказательство вины уже пойманного воришки. После внесения этих персонажей в базу данных СВН позволяет выявлять потенциальных воров заблаговременно и применять к ним превентивные меры (от повышенного контроля до недопуска в торговый зал).
– Фейс-контроль. Как показывает опыт «ООО Айтипекс», чаще используется руководством таких предприятий, как развлекательные заведения и ночные клубы. Система подключена непосредственно к гаджету руководителя предприятия, получающего тревожный сигнал онлайн, что мобилизует персонал и дает руководству широкие возможности оперативного реагирования.
Методики распознавания лиц
Сегодня пользуются различными эффективными алгоритмами опознания. Например:
Гибкое сравнение на графах, основанное на 2D-моделировании
Методика использует графы, описывающие изображение объекта. Лицо отображено как сетка, на которой размещаются ребра и вершины. Работает программа следующим образом: вокруг центрального неизменного (эталонного) графа, представляющего собой основной параметр опознания, изменяют структуру лица по основным параметрам – расположение и форма глаз, очертания губ, носа и т.д. С увеличением количества используемых антропометрических параметров увеличивается и точность анализа, при этом, впрочем, увеличится и затрачиваемое на процесс время.
К минусам программы специалисты «ITPEX LLC» относят:
– сложный алгоритм распознания требует значительной по мощности вычислительной техники;
– малая технологичность и трудоемкость процедуры смены эталонов в базе;
– снижение скорости работы аналитической системы по мере увеличения объемов баз данных:
Нейронные сети
Еще один популярный метод, использующий несколько алгоритмов, самым продвинутым из которых можно считать Convolutional Neural Network, позволяющий быстро и эффективно распознавать лица. Методика основана на многослойном сканировании, классифицирующем получаемые изображения с высокой скоростью.
Минусы методики:
– сложная процедура внесения в базу данных обновленных эталонов: при каждом изменении эталона необходимо полное переобучение программы;
– избыточная сложность процедуры ввода изменений – при различных объемах вводимых параметров распознания объектов сама процедура опознания может продлиться от нескольких часов до нескольких суток;
– высокая сложность сужает круг лиц, способных по своему уровню квалификации работать с данной системой распознавания: из-за неупорядоченного выбора ключевых параметров алгоритмов практически отсутствует формализация архитектуры сети и количества слоев сканирования, что требует высокой квалификации работников.
Скрытые Марковские модели
Методика оперирует статистическими сравнениями изображений объекта и эталонов, содержащихся в базе.
Минусы системы:
– медленная работа из-за необходимости подбора моделей в БД;
– не вполне оптимальный алгоритм и слабая различающая способность;
– ограниченная способность оптимизации – только время работы с данными своей модели, неспособность оптимизировать работу с другими моделями.
Принцип действия системы распознавания лиц
Любой алгоритм визуальной аналитики распознавания лиц основан на сравнении отсканированных изображений объектов с эталонами, которыми располагает доступная системе база данных.
Эффективной считается система, считывающая и идентифицирующая лицо человека с расстояния от 10 м и более. Однако, помимо расстояния, при оценке быстродействия и эффективности системы учитывается и способность программы опознавать объект с измененной внешностью (усы, борода, очки, новая прическа). Также важно время, затрачиваемое на опознание – например, фиксированный отрезок времени, необходимый для преодоления расстояния от входа до контрольных турникетов.
Камеры распознавания
Функционал систем видеоаналитики реализуется с помощью систем IP-видеоконтроля. Сегодня компания «ITPEX LLC» предлагает широкий ассортимент IP камер нескольких типов, предназначенных под решение конкретных задач и обладающих необходимым для решения поставленных задач функционалом и характеристиками:
Функция обнаружения.
Разрешение от 1 Мpix, фокусное расстояние от 1 мм. Фиксация проникновения на контролируемую территорию объекта любого типа, есть функция панорамного сканирования, трансляция полного изображения территории онлайн и архивирование. Нет функции распознавания лиц, задача – навести на интересующий объект специальные IP-камеры, предназначенные для подобных целей (вплоть до идентификации лиц и определения биометрии).
Функция опознания
Разрешение от 2 Мpix, фокусная дистанция от 6 мм. Предназначается для использования в системах идентификации, использующих низкие алгоритмы, производящие распознавание по 3-4 ключевым параметрам.
Функция идентификации
Разрешение от 5 Мpix, фокусная дистанция 8-12 мм. Возможность получения высококачественного изображения, что делает возможным использовать сложные алгоритмы распознавания.
Помимо основного функционала данных видеокамер, продуктивность систем распознавания зависит и от правильной локации камер (высота, освещенность, угол обзора и т.д.).
Популярные программы распознавания лиц
Компания House Control и ее программный продукт «Face Интеллект».
Специализацией компании является поставка, установка и обслуживание сложнейших систем безопасности, используемых объектами промышленности. Основой работы программы является созданный компанией Cognitec алгоритм распознавания лиц с открытым кодом. Его применение длится уже на протяжении нескольких лет. Нередко его используют лишь небольшие производители и инсталляторы систем видеонаблюдения и безопасности. Есть возможность его совмещения с большей частью существующей видеоаппаратуры (как цифровой, так и аналоговой), имеющей соответствующий уровень разрешения.
Несмотря на наличие достаточно высокого коэффициента распознания, все же в ходе монтажа специалисты «ООО Айтипекс» рекомендуют особо тщательно следить за тем, чтобы видеокамеры были расположены правильно. Более высокая эффективность работы программы может быть обеспечена за счет установки видеокамер за турникетом – для удержания человека в зоне, контролируемой видеокамерой, на непродолжительное время.
Компания Синезис. Программы Face director.
Компания разрабатывает интеллектуальные системы видео контроля и их программное обеспечение (включая адаптированные программы бизнес-аналитики). Производимая компанией программа Face director нацелена на обнаружение и идентификацию объекта, а также отслеживание всех перемещений конкретного объекта на всей контролируемой территории.
Программа обладает рядом конкурентных преимуществ:
- возможность поддержания максимального диапазона углов поворота: 90 — по горизонтальной, 30 — по вертикальной плоскостям;
- наличие сигнала тревоги при попытке спрятать лицо;
- возможность идентификации объекта (совпадение 99%).
Компания VOCORD. Программа VOCORD FaseControl.
Данная компания разрабатывает и устанавливает системы безопасности, характеристики которых являются нестандартными. Оригинальный алгоритм лег в основу собственной разработки компании — программы VOCORD FaseControl.
Среди сильных сторон программы стоит выделить ее способность:
- выделять лица людей в условиях плотного пешеходного трафика;
- распознавать лица в режиме онлайн;
- распознавать половую принадлежность объекта и его возраст;
- заниматься выполнением аналитического поиска в архиве, оперируя базой сохраненных лиц;
- направлять оператору предупреждения нескольких типов (в зависимости от статуса, полученного идентифицированным объектом);
- формировать подробные аналитические отчеты.
