Обнаружение лиц и распознавание лиц

Обнаружение лиц

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.

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).