Обнаружение лиц — это метод, который используется, когда программное обеспечение определяет местоположение и размера человеческого лица на определенной фотографии или видео. Программное обеспечение на сегодняшний день достаточно умное, чтобы обнаружить черты лица, в то же время игнорируя другие объекты, такие как здания, тела и другие объекты.
Лицо человека на самом деле является большим источником информации. Из такой информации можно сказать, является ли человек мужчиной или женщиной, примерный возраст, и их эмоции.
Люди могут анализировать лица очень быстро, для определения ключевых атрибутов достаточно доли секунд, однако в случае с компьютером это более сложный процесс.
Проще говоря, компьютер, пытающийся определить лицо, начнется с изучения неподвижной фотографии или видеоизображения. Затем возникает задача определить, есть ли какие-либо грани, присутствующие в этом изображении, отличая эти лица от всего, что еще находится в фоновом режиме. Он должен делать это независимо от освещения, ориентации или расстояния камеры.
Как работает РАСПОЗНАВАНИЕ ЛИЦ? | РАЗБОР
Существует несколько методов, которые компьютер может использовать для достижения этого.
Поиск лиц на изображениях с контролируемым фоном.
Существует простой метод, когда можно использовать изображение лица на простом фоне. В этом случае программное обеспечение может легко удалить фон, оставив границы лица. Если программное обеспечение использует такой подход, то возможны несколько разных классификаторов для обнаружения различных типов лицевых поверхностей, а также для профилей. Он будет пытаться обнаружить глаза, нос, рот, а в некоторых случаях все тело в фотографиях где оно есть.
Поиск лиц по цвету
Это упрощенный метод, который компьютер может использовать для поиска лиц. Для использования фотографий или видеоизображений требуется цвет, поэтому программное обеспечение сканирует изображение, которое ищет области, где имеется типичный цвет кожи, а затем ищет сегменты лица. Проблема с этим методом заключается в том, что цвет кожи может быть разным и такой метод не подходит для всех цветов кожи. Изменение освещения изменяет оттенок кожи человека на изображении, и это может также оказать существенное влияние на поиск лиц.
Поиск лиц по движению
При использовании видеоизображения, вы можете использовать движение. Лица людей движутся в режиме реального времени, поэтому один из вариантов — это программное обеспечение для захвата движущейся области. Другие части видео также перемещаются, поэтому программное обеспечение должно искать конкретные опорные точки, чтобы указать движущееся лицо.
Одна конкретная опорная точка, моргающие глаза. Если программное обеспечение может определить два глаза которые расположены симметрично и при этом моргают, то это признак того, что в этой области есть лицо. Далее программное обеспечение может определить область видеоизображения, которое на самом деле является лицом, используя одну из нескольких моделей лиц.
В программе будет несколько моделей лиц, содержащих вид, форму и движение лиц. На самом деле существует множество различных форм лиц, которые примерно подразделяются на овал, прямоугольник, круг, квадрат, треугольник и т.п.
Так же существуют другие точки опоры, которые указывают системе, что изображение может содержать лицо. К таким относятся брови, ноздри, лоб и рот.
Как только один из этих объектов будет обнаружен, программа передаст свои модели лиц по видеоизображению и попытается определить совпадение с моделями в базе.
Различия между распознаванием лиц и обнаружением лиц
Термины обнаружения лиц и распознавания лиц, как правило, используются неправильно, особенно средствами массовой информации, которые часто не проводят различия между этими двумя действиями. Реальность такова, что они разные, хотя для распознавания лиц необходимо сначала обнаружить лицо.
Как упоминалось выше, обнаружение лиц — это процесс, который необходимо пройти, чтобы определить, действительно ли на фото или видео есть одно или несколько лиц. Он не определяет, чьи лица находятся на картинке. Поэтому обнаружение лица само по себе не запоминает и не хранит детали лиц. Если программное обеспечение обнаружит лицо определенного человека на одном снимке, а затем обнаружит это же лицо на другом снимке, оно не определит, что это одно и тоже лицо — она только определит, что на каждом снимке есть лицо.
Программа может получить информацию о возрасте или определить пол человека на каждой картинке, но не больше. Программное обеспечение для обнаружения лиц не способно распознавать людей.
С другой стороны, распознавание лиц связано с установлением личности.
Цель программного обеспечения распознавания лиц – идентифицировать лица на фото или видеоизображении путем сравнения с ранее существовавшей базой лиц. Для успешного распознавания, лица должны быть занесены в базу данных программы. На данном этапе программное обеспечение определит уникальные элементы для идентификации лица, которые она сохранит в базе данных. Позже, когда программа будет распознавать изображения людей, будут сравниваться уникальные элементы и, если она найдет совпадение, при высокой вероятности, она распознает это лицо на картинке.
Преимущества определения лиц
Определение лиц используется для ряда целей. Как указано выше, это первый необходимый шаг в любом приложении, использующем распознавание лиц. Без обнаружения не может быть никакого распознавания. Само распознавание лица оказалось очень полезным в таких областях, как автоматическое управление доступом и коммуникация компьютерного зрения.
Обнаружение лица использовалось для экономии энергии. Например, теперь есть смарт-телевизоры, которые могут определять, когда на них смотрят, и соответственно корректируют свою яркость.
Маркетологи нашли реальную выгоду от большей части аналитики в реальном времени в таких областях, как распознавание пола и возраста. Это позволило им изменить свои стенды для привлечения людей, находящихся поблизости. Они также могут оценить интерес потребителей благодаря обнаружению выражений лица (счастливые, удивленные, сердитые или грустные выражения лица).
Источник: macroscop.com
Телеприставка Intel с распознаванием лиц
Компания Intel готовит к запуску собственный телевизионный сервис (приставка + подписка), ключевой функцией которого будет распознавание лиц зрителей, сидящих перед телевизором. Предполагается, что это позволит показывать таргетированную рекламу и давать более точные рекомендации по просмотру передач.
Система будет определять пол и возраст зрителя, так что мужчина никогда не увидит рекламу женских товаров, а детям вообще можно запретить просмотр рекламы на программном уровне.
Телеприставка будет работать на медиапроцессоре Intel Berryville CE5300, и должна открыть перед компанией Intel новый рынок сбыта микросхем. Потенциально, рынок может быть очень большим, потому что телевизоры стоят в каждом доме, и зрители сейчас активно переходят на цифровое телевидение и покупают современное оборудование для записи передач, управления подписками, вырезания рекламы.
Можно представить, что в будущем приставка научится определять не только пол и возраст зрителя, но и его выражение лица — технологии для этого уже существуют. Таким образом, телевизионщики, рекламщики и политики получат фидбек в реальном времени о реакции аудитории на ту или иную передачу, рекламу или политическое высказывание.
Ожидается, что Intel выпустит телеприставку до конца 2012 года.
- Intel
- Berryville CE5300
- телеприставка
- set-top box
- медиапроцессор
- распознавание лиц
Источник: habr.com
ИИ+ИК – будущее технологии распознавания лиц
Технология распознавания лица неотвратимо превращается в краеугольный камень современных технологий безопасности – от простой разблокировки смартфона до регистрации доступа в закрытый офисный блок. Кто станет спорить с тем, что просто поднести телефон к лицу гораздо удобнее, чем правильно расположить палец для считывания отпечатка
Однако не всегда этот вариант является самым надежным для системы безопасности, особенно если он основан на базовой технологии цветной камеры, которую довольно легко обмануть. Недорогое, но примитивное распознавание с помощью камеры можно обмануть фотографией или другими подделками. Так что такая технология не подходит для защиты сверхчувствительных данных и не вызывает доверия. Вот одна из причин, почему для повышения безопасности рекомендуется использовать сканер отпечатков пальцев в телефоне, а не функцию распознавания лица. Кроме того, технология на основе изображений, используемая в большинстве смартфонов, не может адаптироваться к изменениям во внешности владельца устройства, например, когда он надевает новые очки или маску.
Конечно, на корпоративном рынке и рынке гаджетов уже есть более совершенные в плане безопасности продукты для 3D-картографирования лица. Среди них – смартфоны серий Apple iPhone 12 и Mate 20 Pro от Huawei. 3D-технология обеспечивает гораздо лучшую защиту от спуфинга, но дополнительное оборудование существенно удорожает конечный продукт. Именно по этой причине так мало производителей используют данную технологию. Кроме того, трехмерное картографирование лица также работает только на небольшом расстоянии, и, опять же, оно не может справиться с изменениями во внешности и хуже работает при очень ярком освещении.
В идеале требуется что-то более надежное и гибкое. Одна из компаний, работающих в данном направлении, это Suprema, ведущий мировой поставщик коммерческих биометрических решений. Южнокорейская компания имеет в своем портфолио очень интересную технологию распознавания лиц следующего поколения, которая может дать нам представление о том, как, возможно, будет осуществляться распознавание лиц в наших гаджетах в будущем.
Вместо того, чтобы использовать данные цветного изображения с камеры, как в традиционных методах разблокировки по лицу, система распознавания лиц Suprema задействует не только классические цветные изображения, но и изображения вашего лица, сделанные в ближней инфракрасной области спектра (БИК или NIR). В отличие от других систем на рынке, которые используют инфракрасные данные только для защиты от спуфинга, здесь использование черно-белых изображений в ближнем инфракрасном диапазоне (нет, это не похоже на тепловизионное зрение Хищника) является ключевой частью системы распознавания. А искусственный интеллект, который лежит в основе визуального распознавания, объединяет всю систему, которая анализирует этот уникальный расширенный спектр данных модели лица для выявления ключевых особенностей. Так что такую технологию не обмануть двухмерными изображениями, скульптурными моделями и т.д. И она хорошо работает при любых условиях освещения.
Искусственный интеллект в сочетании с множеством изображений также позволяет технологии распознавать лица в масках, хотя в этом случае наблюдалось большее количество ложных срабатываний – как ошибочного отказа в доступе, так и, наоборот, принятия подделки. Фактически систему можно использовать в условиях обязательного ношения маски, если она отвечает за такие вещи, как открытие дверей и т.п. Особенно впечатляет, что пользователю даже не нужно регистрировать изображение в маске, чтобы эта функция работала. Система распознавания на основе ИИ будет проверять лицо на основе видимых частей, таких как глаза.
В настоящее время технология распознавания на основе БИК от Suprema присутствует только в терминалах FaceStation 2 и F2 (на видео выше). На вопрос о применении технологии в небольших гаджетах представители компании отвечают, что пока все упирается в энергопотребление, которое слишком велико для устройств, работающих от аккумуляторов.
В настоящее время алгоритмы искусственного интеллекта Suprema используют графические процессоры, но снизить энергопотребление можно будет путем переноса этих алгоритмов на нейронные процессоры. Такие уже есть в смартфонах среднего и премиального уровня. Важно отметить, что обработка биометрических данных и искусственного интеллекта в настоящее время осуществляется локально, так что конфиденциальная информация не покидает устройство. В качестве аппаратного обеспечения требуется только камера с разрешением 720p и достаточно широким обзором, но это вообще не проблема для современных смартфонов.
Конечно, Suprema – не единственная компания, которая занимается усовершенствованием технологии распознавания лиц. В начале 2021 года компания Trinamix представила датчик разблокировки лица, который можно спрятать под OLED-дисплеем телефона. Также она предлагает функцию защиты датчика от взлома благодаря распознаванию кожи.
Идея такого распознавания заключается в том, что используется инфракрасная камера в сочетании со световым проектором, что вкупе с интеллектуальными алгоритмами и технологией 3D-зондирования определяет и классифицирует такие материалы, как кожа. Trinamix также работает вместе с Qualcomm над запуском своих алгоритмов сопоставления с использованием процессоров Snapdragon Hexagon DSP. Это доказывает, что можно запускать расширенные алгоритмы классификации на самых разных смартфонах на Android.
Теоретически, технология инфракрасного распознавания лиц может обеспечить удобную и безопасную защиту для телевизоров, ноутбуков, смартфонов и других устройств посредством распознавания лица без ограничений и затрат, свойственных вариантам реализации в нынешнем поколении. Со временем эта технология неизбежно усовершенствуется, то есть станет менее затратной и потребует меньших мощностей.
Не будем забывать и о том, что совершенствующиеся аккумуляторы и использование искусственного интеллекта расширяют возможности для применения более требовательных технологий обработки данных даже на широком потребительском рынке. Как мы уже много раз видели в прошлом, различные технологии безопасности в конечном счете находят применение в смартфонах. ПИН-коды проделали путь от массивных банкоматов на наши экраны блокировки, а сканеры отпечатков пальцев уменьшились в размерах по сравнению с теми, которыми оснащались ноутбуки и другие габаритные устройства, и теперь их можно разместить под дисплеем телефона. Так что продолжаем наблюдать за изменениями в этой сфере, скучно не будет.
Источник: android.mobile-review.com