Спокій у день матчу: рішення розпізнавання облич на футбольному стадіоні

Через агресивну поведінку невеликої кількості збуджених фанатів звичайні вболівальники й сім’ї з дітьми часто остерігаються ходити на стадіон, щоб подивитися матч. Влітку 2019 року компанія Panasonic представила систему розпізнавання облич на футбольному стадіоні в Данії, який займався вирішенням цієї проблеми. Завдяки впровадженню високоточної системи, яка може виявляти й не пускати порушників (що зазвичай робили вручну співробітники охорони біля вхідних воріт), стадіон став безпечним місцем, де кожен має можливість спокійно спостерігати за матчами.

«Брондбю» – професійний футбольний клуб у Суперлізі Данії. На стадіоні «Брондбю» компанія Panasonic встановила систему розпізнавання облич FacePRO з функцією глибинного навчання.

Ця система базується на технології системи безпеки Panasonic, якій вже понад 60 років, і технології зчитування зображень, яку компанія Panasonic розвиває протягом 30 років. Система складається з камер безпеки, обладнаних функцією Best-Shot (Найкращі знімки) та високоточного програмного забезпечення для розпізнавання облич FacePRO з функцією глибинного навчання.

Фото. Обличчя людини в капюшоні й кепці, яке розпізнано й оточено червоним квадратом.

Особам, яких спіймали на порушенні правил стадіону, заборонено повертатися на ігри, крім того, їх вносять до чорного списку. Відвідуваність домашніх матчів «Брондбю» становить приблизно 14 000 людей, і в будь-який час в чорному списку може бути зареєстровано майже 100 осіб. Раніше співробітники охорони біля вхідних воріт не пускали порушників на стадіон, візуально перевіряючи список, але цей ручний підхід мав певні обмеження, і було складно зупинити кожного, хто іноді намагався потрапити на стадіон, сховавшись, наприклад, за сонцезахисними окулярами, або змінивши зовнішній вигляд.
Зіткнувшись із цією проблемою, компанія Panasonic приблизно два роки співпрацювала з клубом, щоб розробити систему розпізнавання облич, яка могла б задовольнити потреби стадіону. Коли система виявляє збіжність облич особи, яка стоїть біля воріт, та особи, зареєстрованої в чорному списку, персонал у кімнаті спостереження на стадіоні бачить це попередження в реальному часі й після повторної перевірки даних надсилає повідомлення працівникам служби безпеки біля входу, щоб вони зупинили цю особу, перш ніж вона зможе пройти через ворота. Таким чином було впроваджено потужну процедуру забезпечення безпеки на основі системи багатопрофільної перевірки, що складається з системи розпізнавання облич і реальних людей.

Фото. Надсилання повідомлення з кімнати спостереження на термінал служби охорони з метою запобігання проникненню підозрілої особі на стадіон.

Завдяки цій системі оригінальну технологію Panasonic було застосовано в камері й програмному забезпеченні, що аналізує зображення облич, які передає камера.

Що стосується камери, в ній використовується функція Best-Shot для автоматичного вибору найкращих зображень обличчя для аналізу, навіть в умовах недостатнього освітлення. З декількох зображень обличчя однієї особи вибираються й надсилаються на сервер лише найкращі зображення, придатні для розпізнавання обличчя. Таким чином можна обробляти велику кількість облич, не перевантажуючи мережу, що сприяє оптимізації витрат для всієї системи.

На сервер надсилаються лише зображення, придатні для розпізнавання облич.

Зображення. Зменшення навантаження на сервер шляхом надсилання з усіх знятих камерою зображень лише тих, які придатні для розпізнавання облич.

Що стосується програмного забезпечення, завдяки аналізу зображень облич було досягнуто найвищого в світі рівню*1 якості розпізнавання облич. Програмне забезпечення здійснює надзвичайно точну перевірку навіть надворі за умов надмірного освітлення або кутової проекції обличчя, наприклад, коли обличчя спрямовано на 45 градусів праворуч або ліворуч або на 30 градусів вгору або вниз, а також у ситуаціях, коли обличчя важко розпізнати людським оком через його вікові зміни (еквівалентно 10 рокам), або навіть коли обличчя частково приховано сонцезахисними окулярами чи маскою.

Найвищий в світі рівень якості розпізнавання за допомогою технології глибинного навчання

Зображення. Аналіз зображень облич здійснюється за допомогою технології глибинного навчання й оцінювання схожості для ідентифікації людини.

Сумісно з різними умовами

Зображення. Високоточна перевірка можлива за різних умов, наприклад, якщо обличчя спрямовано на 45 градусів по горизонталі й на 30 градусів по вертикалі, якщо обличчя частково приховано сонцезахисними окулярами або маскою, а також за наявності вікових змін у зовнішньому вигляді.

*1 Бали оцінювання з офіційного експертного звіту Національного інституту стандартів і технологій (NIST) станом на 9 травня 2017 року: https://www.nist.gov/programs-projects/face-challenges (The IJB-A Face Verification Challenge Performance Report (Звіт про результати дослідження проблеми перевірки облич IJB-A), The IJB-A Face Identification Challenge Performance Report (Звіт про результати дослідження проблеми ідентифікації облич IJB-A)). Відомості про цю технологію опубліковано в статті. https://arxiv.org/abs/1704.00438

Фото. Екран комп’ютера, на якому показана система розпізнавання облич, яка видаляє дані фотографії.

Ще одна проблема, яка потребувала вирішення на стадіоні, де збираються багато глядачів, – це нові правила GDPR*2, які було впроваджено для захисту персональних даних у межах ЄС. Внаслідок багаторазових ретельних обговорювань із представниками «Брондбю» було попереджено ризик витоку інформації завдяки розробці механізму, який шифрує дані з камери й видаляє зображення й дані людей, не зареєстрованих у чорному списку, після підтвердження відсутності схожості, а також розміщенню чорного списку осіб на сервері, доступ до якого заблоковано з Інтернету та всіх інших зовнішніх систем.

*2 GDPR (Загальний регламент про захист даних).
Регламент, прийнятий Європейським Парламентом, Європейською Радою й Європейською Комісією з метою посилення та інтегрування захисту й конфіденційності даних для всіх громадян Європейського Союзу. Впроваджено всеосяжні й суворі положення щодо обробки та передачі особистої інформації.

Завдяки застосуванню цієї системи стадіон для всієї родини «Брондбю» став ще безпечнішим місцем для вболівальників будь-якого віку, щоб вони могли спокійно насолоджуватися матчами. Крім того, зменшення навантаження на співробітників служби безпеки дозволило перенаправити ресурси на надання вдосконалених послуг підтримки вболівальникам.

Panasonic продовжує працювати над розробкою нових програм, включно з використанням рішень розпізнавання облич для контролювання важливих громадських об’єктів, керування потраплянням до будівель і здійснення паспортного контролю в аеропортах, сприяючи створенню більш захищеного та безпечного суспільства.

Фото. Дитина-вболівальниця.
Зображення. A Better Life, A Better World

Контакт

Panasonic Corporation
Groupwide Brand Communications Division
Контакт [міжнародний сайт]