Детектор радости и страха
Новая технология распознавания эмоций и обнаружения лиц на фото- и видеоизображениях разработана российскими учёными
В США для предотвращения событий, подобных взрыву в Домодедово, пользуются программой «поведенческого обнаружения»: переодетые офицеры спецслужб в общественных местах ненавязчиво наблюдают за тем, как ведут себя люди, и анализируют особенности их поведения. Хорошей иллюстрацией такого подхода стал герой Тима Рота из знаменитого сериала «Обмани меня». В России ни на экране, ни в жизни такого доктора Лайтмана нет. Однако его место в борьбе с террористической угрозой вполне могла бы занять технология обнаружения лиц и распознавания эмоций, разработанная сотрудниками компании «ПАВЛИН Технологии».
Павел Скрибцов: «Наша разработка была бы очень полезна в системах обеспечения безопасности человека, например в метро или аэропортах»
Справка STRF.ru:
Технология создана в рамках проекта «Исследование и разработка программно-аппаратных средств идентификации человека по индивидуальным особенностям с применением стереовидения». Проект был поддержан ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы». Общий объём финансирования составил 5 миллионов рублей.
Авторы новой технологии:
Павел Скрибцов, выпускник МФТИ (факультет радиотехники и кибернетики), генеральный директор компании «ПАВЛИН Технологии». Занимается разработкой систем с искусственным интеллектом, нейросетевыми технологиями (распознавание объектов, эмоций, движений, статистическое прогнозирование, ускорение математических вычислений); кандидат технических наук
Павел Казанцев, выпускник МФТИ (факультет радиотехники и кибернетики). Работает программистом-математиком, занимается разработкой систем интеллектуальной обработки данных, распознавания образов, автоматизации производства; кандидат технических наук
Суть новой технологии на первый взгляд довольно проста: компьютерная программа обнаруживает («детектит», как говорят разработчики) на видеоизображении человеческое лицо. Затем по косвенным признакам распознаёт эмоции, характерные для объекта наблюдения. Отдельный модуль разработанного в рамках ФЦП программно-аппаратного макета, представляет собой алгоритм идентификации человека по походке, ведь она, как подпись, уникальна.
«Главное отличие нашей разработки от её западных аналогов в том, что для распознавания объекта не требуется помещать его в какую-то определённую зону», - рассказывает генеральный директор компании «ПАВЛИН Технологии» Павел Скрибцов.
«К тому же когда лицо человека частично скрыто (например, террорист в маске, и видны только его глаза), наша программа тоже может его обнаружить. Детекция, конечно, не такая стабильная, но на некоторых кадрах срабатывает», - добавляет его коллега Павел Казанцев. Он подводит нас к своему рабочему компьютеру и начинает крутиться перед веб-камерой: «Я в очках, на лице лёгкая небритость. А он меня хорошо детектит. Теперь я поворачиваюсь на сорок градусов, он меня опять видит». Действительно, при каждом движении Казанцева на экране в районе его лица появляется маленький зелёный квадрат - признак того, что система его обнаружила.
Несмотря на очки и лёгкую небритость, система сумела обнаружить лицо Павла Казанцева
Распознать объект видеоизображения на пёстром фоне непросто. Даже видео- и фотоустройства таких гигантов, как Sony и Fuji, не могут похвастаться высоким уровнем детекции,
которая определяется балансом между количеством правильно принятых образов и ложными срабатываниями. «У меня есть маленькая домашняя камера иностранного производства с фэйс-детектором. Она срабатывает на всё, иногда реагирует на объекты, которые похожи на человеческое лицо», - приводит пример Павел Скрибцов.
Эмоции под контролем
«Одно время по интернету гулял видеоролик, в котором колоритный афроамериканец прикалывался, что IP-камеры одного известного производителя его не распознают, мол: “These cameras are racists!”. Понятно, что он шутил. Но, разрабатывая нашу технологию, мы его шуточки учли, - рассказывает Казанцев. - Наша система распознаёт и афроамериканцев, и китайцев, и индусов, и многих других людей с разными типами внешности».
После этих слов корреспондент STRF.ru решила опробовать разработанную технологию на себе. Стало понятно: татарская национальность тоже детектится, причём в любом «виде» - грустном, задумчивом или улыбчивом. Система по лицу человека автоматически умеет распознавать его выражение. «Сначала идёт обнаружение лица, а потом уже по форме лица программа определяет тип его эмоционального состояния, - поясняет Павел Скрибцов. - Вот здесь, в правом верхнем углу, система пишет текущее распознанное выражение лица».
Под надписью с названием «эмоции» находится изображение милого старичка, чем-то отдалённо похожего на Джорджа Буша-младшего. Он этакий «образ» системы, которая способна прочесть человеческие эмоции. Хмуришь брови - ему тоже что-то не нравится, улыбаешься - и старичок расплывается в широкой улыбке.
Милый старичок, отдалённо похожий на Джорджа Буша-младшего, - этакий «образ» системы, которая способна прочесть человеческие эмоции
Хирургам, школьникам и людям в штатском
«Наша разработка была бы очень полезна в системах обеспечения безопасности человека, например в метро или аэропортах. Её можно использовать в медицине для лечения людей с психическими расстройствами или в области образования для оценки уровня внимания учащихся на занятиях, - перечисляет возможные сферы использования разработки Скрибцов в ответ на вопрос о практическом применении этой технологии. -
В рамках проекта, поддержанного ФЦП, мы дополнительно разработали алгоритм построения трёхмерной карты лица.
Это может быть полезно, например, для моделирования при хирургических операциях или при восстановлении образа человека криминалистами или археологами. При этом для нашего алгоритма не требуется какой-либо специализированной аппаратуры, такой как структурированная подсветка или искусственное освещение - достаточно стереосистемы из двух откалиброванных камер. Алгоритм калибровки, используемый в этой системе, тоже, кстати, наша собственная разработка».
Однако всё это - дело будущего, далёкого или не очень, пока неясно. «По-хорошему, после проекта НИР должна идти следующая стадия - ОКР, в рамках которой будут устранены имеющиеся недостатки и выпущена финальная версия программы, то есть работающий продукт, который уже может приносить пользу обществу. Но ОКР по нашей теме, к сожалению, не будет, потому что конкурсы на проведение НИР и ОКР объявлялись одновременно. В результате ОКР выиграла другая организация, с которой мы пока не сотрудничаем, - вздыхает генеральный директор “ПАВЛИН Технологии”. - Если мы и будем продолжать развивать эту технологию, то только за счёт наших коммерческих заказчиков в разных прикладных системах для их бизнеса. Напрямую двигать это направление своими силами у нас просто не получится».
Еникеева Альфия STRF.ru