Людина здатна розпізнавати обличчя інших людей завдяки зоні мозку на кордоні потиличної та скроневої часток — веретеновидной звивині. Люди вчиться впізнавати обличчя з народження і вже в чотири місяці можуть чітко відрізнити одну людину від іншої. Головне, на що чоловік звертає увагу, — це очі, вилиці, ніс, рот і брови, а також текстура і колір шкіри. При цьому наш мозок обробляє особа як єдине ціле і здатний ідентифікувати людину навіть на половині обличчя. Мозок порівнює отриману картинку з внутрішнім усередненим шаблоном і знаходить характерні відмінності. Тому людям здається, що представники іншої раси «всі на одне обличчя»: внутрішні шаблони людей налаштовані на риси обличчя, характерні для їх оточення. Як же працює інформаційна система розпізнавання осіб — про це у сьогоднішньому випуску!
Насамперед системою розпізнавання осіб необхідно знайти обличчя на зображенні та виділити цю область. Для цього програмне забезпечення може використовувати різноманітні алгоритми: наприклад, визначення схожості пропорцій і кольору шкіри, виділення контурів на зображенні та їх зіставлення з контурами осіб, виділення симетрій за допомогою нейромереж. Найбільш ефективним вважається метод Віоли-Джонса, який може використовуватися в режимі реального часу. За допомогою нього система розпізнає обличчя навіть при повороті на 30 градусів. Метод грунтується на ознаках Хаара, які представляють собою набір чорно-білих прямокутних масок різної форми. Маски накладаються на різні частини зображення, і алгоритм виробляє складання яскравостей пікселів знімка, які опинилися під чорної і білої частинами маски, після чого розраховує різниця цих значень. Далі система порівнює результати з накопиченими даними і, визначивши обличчя на зображенні, продовжує його відстежувати для вибору оптимального ракурсу і якості знімка. Для цього використовуються алгоритми прогнозування вектора руху або кореляційні алгоритми.
Вибравши найбільш вдалі знімки, система приступає до розпізнавання особи і його порівняно з наявною базою. Вона працює за тими ж принципами, що і художник малює портрети — програма знаходить опорні точки на обличчі людини, з яких складаються індивідуальні риси. Як правило, програми виділяється близько 100 таких точок. Найважливішими вимірами для програм розпізнавання осіб є відстань між очима, ширина ніздрів, довжина носа, висота і форма скул, ширина підборіддя, висота чола і інші параметри.
При використанні 2D-зображень успішно розпізнати обличчя можна тільки під час зйомки в анфас і при хорошому освітленні, що підходить для охоронних систем на підприємствах і в держустановах. Для роботи в громадських місцях застосовуються 3D-зображення. Декілька синхронізованих камер роблять ряд фотознімків з різних ракурсів, на основі яких формується тривимірна модель об’єкта, з якої і працює система, визначаючи контрольні точки. Після цього отримані дані порівнюються з наявними в базі даних, і, при збігу параметрів, людина ідентифікується.
Крім 3D-моделей вчені розвивають та інші напрямки. Наприклад, компанія Identix створила високоточну біометричну технологію розпізнавання осіб, яка аналізує текстуру шкіри — пори, зморшки і шрами. За словами розробників, використання їх технології разом з традиційною системою розпізнавання осіб збільшить точність роботи на 25%.
У наступному випуску ми поговоримо про те, як працює детектор банкнот. Залишайтеся з нами!
Закінчив магістратуру КПІ за спеціальністю “Інженерія програмного забезпечення.”
Захистив кандидатську за темою: “Проектування дидактичної системи інноваційної підготовки фахівців в області програмної інженерії”.
Працюю і пишу на теми, пов’язані з програмуванням, влаштуванням комп’ютерів і комп’ютерних систем.
