Človek je sposoben prepoznati obraze drugih ljudi zahvaljujoč območju možganov na meji okcipitalnega in temporalnega režnja - fusiform gyrus. Ljudje se že od rojstva naučijo prepoznati obraze in že pri štirih mesecih lahko jasno ločijo eno osebo od druge. Glavne stvari, na katere je oseba pozorna, so oči, ličnice, nos, usta in obrvi, pa tudi tekstura in barva kože. Hkrati pa naši možgani obdelujejo obraz kot celoto in so sposobni človeka prepoznati celo po polovici obraza. Možgani primerjajo nastalo sliko z notranjo povprečno predlogo in ugotovijo značilne razlike. Zato se ljudem zdi, da so predstavniki druge rase "vsi v enem obrazu": notranje predloge ljudi so uglašene z obraznimi lastnostmi, značilnimi za njihovo okolje. Kako deluje informacijski sistem prepoznavanja obrazov - več o tem v današnji številki!
Najprej mora sistem prepoznavanja obrazov najti obraz na sliki in izbrati to področje. Za to lahko programska oprema uporablja različne algoritme: na primer določitev podobnosti razmerij in barve kože, poudarjanje obrisov na sliki in njihovo ujemanje s konturami obrazov, poudarjanje simetrij z uporabo nevronskih mrež. Najbolj učinkovita velja metoda Viola-Jones, ki jo je mogoče uporabiti v realnem času. Z njo sistem prepozna obraze, tudi ko se obrne za 30 stopinj. Metoda temelji na lastnostih Haar, ki so niz črno-belih pravokotnih mask različnih oblik. Maske se namestijo na različne dele slike, algoritem pa doda svetlost vseh pik na sliki, ki so pod črno-belimi deli maske, in nato izračuna razliko med temi vrednostmi. Nato sistem primerja rezultate z nabranimi podatki in, ko na sliki prepozna obraz, nadaljuje s sledenjem, da izbere optimalen kot in kakovost slike. Za to se uporabljajo algoritmi za napovedovanje vektorja gibanja ali korelacijski algoritmi.
Po izbiri najuspešnejših slik sistem nadaljuje s prepoznavanjem in primerjavo z obstoječo bazo podatkov. Deluje na istih načelih, kot je umetnik risal portrete - program poišče sidrne točke na obrazu osebe, iz katerih se oblikujejo posamezne lastnosti. Program praviloma dodeli približno 100 takšnih točk. Najpomembnejše meritve programov za prepoznavanje obrazov so razdalja med očmi, širina nosnic, dolžina nosu, višina in oblika ličnic, širina brade, višina čela in drugi parametri.
Pri uporabi 2D slik je mogoče uspešno prepoznati obraz le pri fotografiranju s sprednjega pogleda in pri dobri osvetlitvi, kar je primerno za varnostne sisteme v podjetjih in vladnih agencijah. Za delo na javnih mestih se uporabljajo 3D slike. Več sinhroniziranih kamer posname številne fotografije iz različnih zornih kotov, na podlagi katerih se oblikuje tridimenzionalni model predmeta, s katerim sistem deluje, ki določa kontrolne točke. Po tem se dobljeni podatki primerjajo s podatki, ki so na voljo v bazi podatkov, in če se parametri ujemajo, je oseba identificirana.
Poleg 3D modelov znanstveniki razvijajo tudi druga področja. Na primer, Identix je ustvaril visoko natančno biometrično tehnologijo prepoznavanja obraza, ki analizira teksturo kože - pore, črte in brazgotine. Po mnenju razvijalcev bo uporaba njihove tehnologije skupaj s tradicionalnim sistemom prepoznavanja obrazov povečala natančnost dela za 25%.
V naslednjem obroku bomo govorili o tem, kako deluje detektor bankovcev. Ostanite pri nas!
Promocijski video: