Automatisiertes Gesichtserkennungssystem «Biovizum»

ASRL «Biovizum» ist ein automatisiertes Gesichtserkennungssystem auf Basis eines konvolutionalen neuronalen Netzes mit mehr als 20 Schichten zur hochpräzisen Identifizierung einer Person. Das System ist für die berührungslose Identifizierung einer Person anhand des Gesichts in Echtzeit konzipiert.

Das Gesichtserkennungsmodul ist für die automatische Identifizierung einer Person anhand eines Fotos konzipiert und kann sowohl für die Verifizierung (Eins-zu-Eins-Vergleich) als auch für die Identifizierung (Suche in einer Gesichtsdatenbank) eingesetzt werden.

Funktionen des ASRL «Biovizum»

1. Erkennung (Detektion) eines Gesichts (oder mehrerer Gesichter) in einem Foto oder Videostrom;
2. Gesichtserkennung (Extrahierung eines Merkmalsvektors aus einer biometrischen Probe eines Gesichtsbildes);
3. Bestimmung des Ähnlichkeitsgrades (Verifizierung) zweier Proben;
4. Suche (Identifizierung) in der Datenbank der registrierten Proben.

ASRL «Biovizum» verwendet einen eigenen mathematischen Gesichtserkennungsalgorithmus auf Basis eines konvolutionalen neuronalen Netzes mit mehr als 20 Neuronenschichten.

Gesichtserkennung (Detektion)

Die Funktion der Gesichtsdetektion ermittelt alle im Bild (Frame) vorhandenen Gesichter und führt eine Bewertung der Qualität des Gesichtsbildes durch, die zur Auswahl des besten Bildes für die weitere Verarbeitung genutzt werden kann. Zusätzlich berechnet die Funktion die Position der Gesichtsmarker (Landmarken), wodurch Mimik einer Person beobachtet und berücksichtigt sowie der Aufnahmewinkel bestimmt werden kann.

Gesichtserkennung (Erkennung)

Als Ergebnis der Gesichtserkennung wird eine Vorlage erstellt, die eine Menge von Zahlen (Vektor) darstellt und die charakteristischen Merkmale des Gesichts einer Person bestimmt. Der Prozess der Merkmalsextrahierung ist über einen weiten Bereich von Dreh- und Neigungswinkeln des Kopfes sowie von Beleuchtungsbedingungen stabil, da die Bilder vorab anhand der bei der Detektion gewonnenen Daten in einen bedingt frontalen Typ überführt werden.

Als Ergebnis der Merkmalsextrahierung werden Ethnizität, Alter und Geschlecht der Person bestimmt. Das Vorhandensein von Gesichtsbehaarung (Bart, Schnurrbart), Make-up, Brille usw. wird berücksichtigt.

Verifizierung und Identifizierung

Die Verifizierung und Identifizierung basieren auf dem Prozess des Vergleichs von Vorlagen miteinander, der in der Berechnung der „Distanz" zwischen Merkmalsvektoren in einem mehrdimensionalen Raum besteht. Ein geringer „Distanz"-Wert bedeutet einen hohen Ähnlichkeitsgrad der ursprünglichen Gesichtsbilder.

Für die Suche (Identifizierung) in großen Gesichtsdatenbanken mit Millionen von Fotos werden Optimierungsmethoden der vorläufigen Auswahl von Übereinstimmungskandidaten eingesetzt. Dadurch kann die Suche Millionen von Vergleichen pro Sekunde erreichen.

Das Modul verfügt über folgende Fähigkeiten:

• Erkennung (Detektion) eines Gesichts (oder mehrerer Gesichter) in einem Foto;
• Erstellung einer Gesichtssignatur (einer einzigartigen Zahlenkombination, die das Gesicht beschreibt) aus einem Foto;
• Vergleich von Signaturen (auf der Grundlage zweier Signaturen wird entschieden, ob sie zur selben Person gehören oder nicht);
• Suche anhand eines Fotos in der Gesichtsdatenbank;
• Bewertung der Qualität des Gesichtsbildes (Prüfung auf Brille, Bart, Masken, Bewertung von Beleuchtung und Winkel);
• Integration mit Videoüberwachungssystemen für die Gesichtsanalyse in Echtzeit.

ASRL «Biovizum» ist für den Einsatz bei Zutrittskontrollaufgaben sowie zur Überwachung der Bewegung und des Verhaltens von Personen konzipiert.

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