Spokój w dniu meczu: rozwiązanie do rozpoznawania twarzy na stadionie piłkarskim

Z powodu agresywnego zachowania pewnej liczby zagorzałych fanów, spokojni goście i rodziny z dziećmi często rezygnują z oglądania meczów na stadionie. W lecie 2019 roku firma Panasonic przedstawiła system rozpoznawania twarzy na stadionie piłkarskim w Danii, którego właściciel borykał się z tym problemem. Dzięki powierzeniu identyfikacji i zapobiegania wejściu osób sprawiających problemy systemowi o wysokiej precyzji, zastępującemu dotychczasową pracę wykonywaną przez pracowników ochrony w bramach wejściowych, stadion stał się bezpieczniejszym miejscem, gdzie wszyscy mogą spokojnie oglądać mecze.

Brøndby IF to zawodowy klub piłkarski w duńskiej superlidze. Na stadionie drużyny Brøndby IF firma Panasonic zainstalowała rozwiązanie „FacePRO” — system rozpoznawania twarzy wykorzystujący uczenie głębokie.

Rozwiązanie będące wynikiem ponad 60 lat prac firmy Panasonic w zakresie technologii systemów bezpieczeństwa i 30 lat rozwijania przez nią technologii detekcji obrazu składa się z kamer bezpieczeństwa wyposażonych w funkcję „Best-Shot” oraz wykorzystującego uczenie głębokie systemu rozpoznawania twarzy wysokiej precyzji — FacePRO.

Zdjęcie: Twarz osoby w kapturze i czapce zostaje rozpoznana, a następnie otoczona czerwonym prostokątem.

Osoby złapane na łamaniu regulaminu stadionu otrzymują zakaz wstępu na mecze i są rejestrowane na czarnej liście. Na mecze, gdzie klub Brøndby IF jest gospodarzem, przychodzi średnio po 14 000 osób — na czarnej liście można zarejestrować równocześnie do 100 osób. W przeszłości pracownicy ochrony w bramach wejściowych zapobiegali wejściu takich kibiców, porównując ich wygląd z listą, jednak ten sposób miał swoje ograniczenia — trudno było zatrzymać wszystkie takie osoby, niejednokrotnie próbujące dostać się na stadion w okularach przeciwsłonecznych czy w przebraniu.
Starając się rozwiązać ten problem, firma Panasonic poświęciła blisko dwa lata, pracując wraz z klubem nad opracowaniem systemu rozpoznawania twarzy, który odpowiadałby wymaganiom stadionowym. Gdy system dopasuje twarz przechodzącego przez bramkę do osoby zarejestrowanej na czarnej liście, w czasie rzeczywistym wysyłane jest powiadomienie do personelu w stadionowym pomieszczeniu nadzoru, gdzie przeprowadzane jest powtórne porównanie, a następnie do pracowników ochrony w wejściu przesłane zostaje polecenie uniemożliwienia danej osobie wejścia na stadion. W ten sposób ustanowiono skuteczną procedurę wielokrotnego sprawdzania opartą na systemie rozpoznawania twarzy i działaniach pracowników.

Zdjęcie: Z pomieszczenia nadzoru do pracowników ochrony w bramie wejściowej zostaje przesłane polecenie uniemożliwienia danej osobie wejścia na stadion.

System oparto na kamerach wykorzystujących oryginalną technologię firmy Panasonic oraz oprogramowaniu analizującym przesyłane przez nie obrazy twarzy.

Kamera wykorzystuje funkcję „Best-Shot”, automatycznie wybierającą do analizy najlepsze zdjęcia, nawet w warunkach niedostatecznego oświetlenia. Spośród kilku zdjęć danej osoby wybierane są i wysyłane na serwer jedynie ujęcia odpowiednie do rozpoznania twarzy. Umożliwia to przetworzenie znacznej liczby obrazów bez przeciążania sieci i przyczynia się do ograniczenia kosztów całego systemu.

Na serwer wysyłane są jedynie ujęcia odpowiednie do rozpoznawania twarzy.

Ograniczenie obciążenia serwera dzięki wysyłaniu spośród wykonanych przez kamerę zdjęć jedynie obrazów nadających się do rozpoznania twarzy.

Od strony programowej osiągnięto najwyższy na świecie poziom*1 wydajności rozpoznawania twarzy dzięki analizie ich obrazów. Oprogramowanie umożliwia nadzwyczaj precyzyjne kontrole nawet na zewnątrz, w trudnych warunkach oświetleniowych i gdy fotografowana osoba nie patrzy wprost w obiektyw, w zakresie 45 stopni w poziomie i 30 stopni w pionie, także gdy trudno rozpoznać twarz ze względu na zmiany wyglądu powodowane upływem czasu (w przedziale 10 lat), a nawet po częściowym zasłonięciu twarzy okularami przeciwsłonecznymi lub maską.

Najwyższy na świecie poziom wydajności rozpoznawania wykorzystujący technologię uczenia głębokiego

Obraz: Zdjęcia twarzy zostają przeanalizowane z wykorzystaniem technologii uczenia głębokiego i obliczenia podobieństwa w celu identyfikacji danej osoby.

Działanie w różnych warunkach

Obraz: Weryfikacja o wysokiej precyzji jest możliwa w różnych warunkach, np. gdy twarz jest odwrócona do 45 stopni w poziomie i 30 stopni w pionie, po częściowym zasłonięciu twarzy okularami przeciwsłonecznymi lub maską oraz przy zmianach wyglądu wskutek upływu czasu.

*1 Kryteria oceny z oficjalnego sprawozdania National Institute of Standards and Technology (NIST) z 9 maja 2017 roku: https://www.nist.gov/programs-projects/face-challenges (The IJB-A Face Verification Challenge Performance Report, The IJB-A Face Identification Challenge Performance Report). Technologia ta została opublikowana w formie pracy naukowej. https://arxiv.org/abs/1704.00438

Zdjęcie: Ekran komputera przedstawiający system rozpoznawania twarzy usuwający dane dotyczące zdjęcia.

Kolejny problem do rozwiązania na stadionie z dużą liczbą odwiedzających pojawił się wraz z wejściem w życie nowego rozporządzenia RODO*2 chroniącego dane osobowe na obszarze UE. Po szeregu spotkań z przedstawicielami klubu Brøndby IF, w celu uniknięcia ryzyka wycieku danych opracowano mechanizm szyfrujący dane z kamery bez przechowywania zdjęć i danych osób niezarejestrowanych na czarnej liście po potwierdzeniu braku dopasowania i umieszczając listę zarejestrowanych osób z zakazem wstępu na serwerze niedostępnym z poziomu Internetu oraz innych systemów zewnętrznych.

"*2 RODO (ogólne rozporządzenie o ochronie danych):
Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego, Rady Europejskiej i Komisji Europejskiej mające na celu rozszerzenie oraz ujednolicenie ochrony danych i prywatności obywateli UE. Zawiera ono szczegółowe, rygorystyczne zapisy dotyczące przetwarzania i przekazywania danych osobowych."

Po wprowadzeniu opisanego systemu przyjazny dla rodzin stadion Brøndby IF stał się jeszcze bezpieczniejszym miejscem, umożliwiającym fanom spokojne oglądanie meczów bez względu na wiek. Ponadto ograniczenie obciążenia pracowników ochrony pozwoliło wykorzystać zasoby na udoskonalenie oferty dla gości.

Firma Panasonic nieustannie opracowuje nowe rozwiązania, w tym do rozpoznawania twarzy, przeznaczone do nadzoru ważnych obiektów publicznych, zarządzania wejściem do budynków oraz kontroli paszportowej na lotniskach, przyczyniając się do zwiększenia bezpieczeństwa całej społeczności.

Zdjęcie: Dziecko dopingujące drużynę.
Obraz: A Better Life, A Better World

Kontakt

Panasonic Corporation
Groupwide Brand Communications Division
Kontakt [witryna globalna]