Распознавание лиц в системах видеонаблюдения
Процедура распознавания лиц с использованием системы видеонаблюдения позволяет определить и идентифицировать человека по его лицу без необходимости обращаться к дополнительным источникам и проводить какие-либо действия для определения личности человека – тема, которая интересует очень многих. В их числе маркетологи, социологи, статистики и все те профессионалы, которые в своей деятельности работают с людьми и заинтересованы в выяснении их личности, а также работают с представленными статистическими обезличенными данными и информацией.
Первоначально желательно ознакомиться с имеющимся практическим опытом по сделанным тестам по для распознавания человеческих лиц. Важно уяснить, какие задачи можно решить при помощи использования техники распознавания лиц, а когда в этом нет никакой практической необходимости и пользы. Далее нужно разобраться с надежностью работы системы по распознаванию лиц, а также принять во внимание полезные рекомендации тем, кто проектирует и создает системы такого типа.
Стандартные задачи, решаемые при распознавании лиц
На основании практического опыта можно сделать вывод, что все объекты различны, чем и обусловлены выполняемые в процессе распознавания задачи.
Однако можно выделить типичные черты:
- осуществление контроля доступа с использованием системы распознавания лиц;
- обнаружение человека в “чистой зоне”;
- возможность найти человека в группе лиц или толпе;
- обнаружение человека в толпе в том случае, если его личность не внесена в базу данных;
- проведение маркетинговых исследований.
Рассмотрение каждой задачи
Осуществление контроля доступа с использованием распознавания лиц
Процесс проникновения через проходную с использованием распознавания лиц – самая востребованная технология. Человек смотрит в камеру, снимает очки, лишние аксессуары и система его пропускает после узнавания.
При эмпирических исследованиях узнавание является стопроцентным. Поэтому технология практична и полезна.
Стоит отметить, что на больших предприятиях, с численностью в сотни и тысячи сотрудников, возможно возникновение ошибки. Поэтому ежедневно её вероятность возникновения следует рассчитывать.
Поскольку используется система распознавания 2D, то её можно обмануть при помощи фотографии. Поэтому желательно совмещать её с другими способами идентификации личности. К ним можно отнести, например, верификацию с помощью прикладывания карты.
Обнаружение личности в “чистой зоне”
Такой зоной считается территория, где человек пребывает в единственном числе и имеются хорошие условия для его распознавания. Важно место размещения камеры и надлежащее освещение. Это может быть место турникета, проходной, шлюза и т.д.
В этом случае в базу загружают фотографии лиц, которые будут распознаваться. Фото должно быть надлежащего качества. Лучший результат будет в том случае, если проходящий человек посмотрит в камеру. Однако систему легко обмануть, например, надев парик или используя грим. Таким образом, система работает и подходит в том случае, если человек не планирует прятаться умышленно.
Обнаружение личности в группе людей
Услуга является очень востребованной у заказчика. Насколько же это реально?
Для того, чтобы система выдала вполне адекватный результат, важно не только расположение самой камеры, но и картинка лица человека в ней. В толпе человек осуществляет жестикуляцию и много двигается. Поэтому нужный ракурс в этом случае для попадания в камеру минимален. В той ситуации, когда имеется узкий созданный проход или коридор в месте нахождение камеры, вероятность распознавания увеличивается. Однако это место уже будет являться территорией “чистой зоны”.
Чтобы система идеально сработала, требуется правильное освещение. Но его трудно организовать в яркий солнечный день или при свете фонарей вечером. Препятствием станет также маскировка самого человека и качество фотографии, размещенной в базе системы. Таким образом, поиск личности в толпе способом 2D пока что не реален.
Обнаружение незнакомых лиц
Задача заключается в поиске тех людей, чьи фото отсутствуют в базе данных системы. То есть цель – предупредить проникновения посторонних лиц на объект. В дополнение задачи система должна быть способной опознать тех, кто есть в базе данных. Таким образом, будет много ложной некорректной информации. Теоретически, перепроверять придётся каждого 10 входящего.
Маркетинговое изучение
Результаты распознавания довольно часто используется в сфере маркетинга. Важны данные о числе посетителей, тепловых картах и т.д Изучаются места большого скопления людей, такие как магазины, кинотеатры. В исследованиях нуждаются крупные компании для определения собственной маркетинговой политики и восполнения потребностей посетителей, увеличение объемов продаж. В этом случае, задача именно маркетинговая, направленная на получение прибыли, не связанная с безопасностью.
На основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что данные получаются адекватные, хотя их точность имеет определенную погрешность.
Насколько надежная система распознавания людей
Распознавание лиц относится к биометрической системе, в основе которой лежит математическая статистика и вероятности.
Варианты ошибок (FAR и FRR)
Информация о возможных ошибках предоставляется разработчиками программного продукта. Но проводить сравнительный анализ между алгоритмами в этом ракурсе некорректно. Суть в том, что каждый разработчик для определения ошибок имеет собственную эталонную базу с изображениями.
Результатом деятельности системы станет информация о процентном соответствии распознаваемых лиц по отношению к изображению, находящемуся в базе. Пользователь сам устанавливает порог идентификации и положительного или отрицательного результата распознавания.
Первый вид ошибки – FAR (False Acceptance Rate)
Это касается возможности пропуска злоумышленника, которого система распознала как своего и впустила.
Второй вид ошибки – FRR (False Rejection Rate).
Это вероятность того, что будет запрещаем доступ своему сотруднику. Еще одно нарушение – свой человек не сможет пройти систему и будет представлен как злоумышленник. Потребуется дополнительная проверка.
Вся информация предоставляется каждым производителем продукта в форме таблиц или графиков.
Возможность ошибки при пропуске лиц через проходную
Для примера можно взять объект, на котором проходит внутрь помещения 300 сотрудников в день и столько же выходит. Дополнительно, могут пропускаться и другие лица. Таким образом, общее число распознаний будет около 600 ежедневно. При этом важно не допустить, чтобы проникло постороннее лицо. Расчёты показывают, что вероятность проникновения злоумышленника – один случай на 10000 вхождений.
Такой показатель считается позитивным. Возможность остановки своего сотрудника равняется 7 процентам. При шестистах распознаваниях необходимость подтвердить свою личность возникнуть у 43-х людей. Принимать окончательное решение об установке системы должен заказчик, имея оценочную информацию.
Возможность найти человека в толпе
Для примера можно взять вокзал, с проходной способностью 100000 человек ежедневно. При этом имеется база, в которой 100 разыскиваемых людей, возможно, преступников. Вероятность ошибки равна 3%, так что каждый 33-й человек не будет обнаружен системой, особенно в случае использования им маскировки (парик).
Возможность срабатывания ложной тревоги составляет 0,1%. Так как в базу внесено 100 лиц, то вероятность ошибки увеличивается на 10%. Таким образом, система отреагирует на каждого 10 человека, что составит в нашем случае 10000 невиновных людей для проверки документов дополнительно.
Таким образом, вряд ли рационально устанавливать систему на вокзале.
Требования к установке камеры и ее характеристикам
Характеристики объектов и преследуемые цели могут быть абсолютно различные у каждого заказчика системы. Поэтому пару возможных потенциальных ошибок, рассмотренных выше, нужно подбирать индивидуально, с учётом преследуемых целей. Принимать окончательное решение должен заказчик на основании представленных приблизительных данных.
Проект монтажа системы
Прежде всего, необходимо поместить в базу фотографию человека хорошего качества. Важно также, чтобы картинка, сделанная видеокамерой, была высокого качества, но не обязательно с высоким расширением. При установке камеры необходимо соблюдать условия по отклонению для каждой точки распознаваемого пространства. Камера должна иметь надлежащую светочувствительность.
Важно также, чтобы задний фон отличался нейтральностью и был однородным.
Подведение итогов
Таким образом, использование системы распознавания лиц может быть достаточно результативным только в случаях создания идеальных условий. Однако даже в таком варианте необходимо учитывать погрешности и перспективы возникновения ошибок. Установка системы принесет положительные адекватные результаты только в некоторых определенных случаях для решения поставленных задач. Заказчик должен изначально учитывать статистику отказов вследствие ошибок системы.
