Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАСПОЗНАНИЯ ЛИЦ НА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ

Иванов К.А. 1, 2 Никитин Н.С. 3 Колмаков В.О. 3
1 Красноярский институт железнодорожного транспорта филиал Иркутского государственного университета путей сообщения
2 студент
3 Красноярский институт железнодорожного транспорта филиал Иркутского государственного университета путей сообщения
Исследования систем распознавания лица приобрели наибольшую популярность за последнее десятилетие. Они активно входят не только в специализированные области применения, но и постепенно внедряются в жизни обычных людей. Самым ярким примером будет являться система распознавания лица в современных смартфонах, которыми пользуются большинство людей в современном мире. Однако одной из наиболее значимых областей применения остается транспорт. Традиционная транспортная отрасль с каждым годом претерпевает некоторые изменения, внедряя более усовершенствованные цифровые технологии. Одной из таких технологией может стать система распознавания лиц, которая отслеживает людей, находящихся на железнодорожных вокзалах, станциях, в пассажирских вагонах, благодаря чему можно предотвратить больше количество правонарушений и преступлений. Также, эта система способствует ускорению рабочего процесса на самой железной дороге, путем уменьшения скорости проверки людей при покупке и проверке билета. Как и каждая системы, эта не является исключением и имеет как свои плюсы, так и минусы. Тем более, что использование биометрии требует больших знаний и хорошо отлаженную систему распознавания, дабы минимизировать ошибки, которые могут возникнуть.
распознавание лиц
железнодорожный транспорт
1. Shkulov, A. I. Application of neural network technologies in the field of railway transport / A. I. Shkulov // Youth and systemic modernization of the country: Collection of scientific articles of the 6th International scientific conference of students and young scientists, in 3 volumes, Kursk , May 20–21, 2021. - Kursk: Southwestern State University, 2021. - P. 486-489.
2. Kozlov, P. V. Algorithm for recognition of a person's face / P. V. Kozlov, Yu. N. Lipin, A. A. Yuzhakov // Information security issues. - 2011. - No. 1 (92). - S. 52-57.
3. Gulyi, I. M. Digital technologies of artificial intelligence in the activities of the Russian railway transport / I. M. Guly // Transport business of Russia. - 2021. - No. 1. - P. 121-123.
4. Habr website. How face recognition actually works // URL: https://habr.com/en/company/ntechlab/blog/586770/
5. Shatokhin, A. P., Domanov K. I., Avdienko E. G. Application of modern methods and tools for monitoring the state of the railway infrastructure using computer vision // Transport: science, education, production: collection of scientific papers of the International Scientific and Practical Conference, Rostov-on-Don, April 19–21, 2021. - Rostov-on-Don: Rostov State University of Communications, 2021. - P. 328-332.
6. Cheremina, E. I. The impact of digital technologies for the modernization of the transport industry / E. I. Cheremina // Transport Law and Security. - 2019. - No. 3(31). - P. 40-47.

Технологии распознавания лица в последние годы все больше и больше внедряются в нашу жизнь. Сегодня эта функция используется на каждом шагу: в телефонах, ноутбуках, паспортах и платежных приложениях. На цифровом рынке смартфоны, поддерживающие функцию распознавания лица, все больше вытесняют своих более устарелых конкурентов. В то же время технология идентификации лиц превращается в инструмент, который позволяет предотвращать правонарушения и преступления, искать пропавших без вести, своевременно выявлять посторонних в закрытых зонах. На сегодняшний день система транспорта претерпевает глобальные изменения и транспортная отрасль становится заинтересована в применении современных цифровых технологий.

В наши дни технология распознавания лиц применяется в следующих сферах: государственная безопасность (выявление нарушителей), маркетинг (выявление у людей заинтересованности в рекламе) , мобильные приложения (использование лица для создания персонажей) и т.д. Существует много разных методов по этой технологии. Данная статья содержит их плюсы и минусы и варианты использования технологий на железной дороге

Изначально разберемся как же все-таки работает распознавание лиц. В технологии работы по распознаванию лиц лежат следующие нейросети : Первую сеть называют ”выравниватель”(англ.aligner).Она берет картинку , которая поступает с камер, обнаруживает на ней все лица ,которые может найти , вырезает и выравнивает их.

Этап №1. Программа вырезает лица

Рисунок 1 - Программа “вырезает” лица

Как видно на рисунке 1 программа вырезает обнаруженные лица , обратите внимание , что те лица, которые плотно расположены друг к другу , очень маленькие и нечеткие либо повернуты в профиль , система распознать не может. Затем происходит выравнивание (программа находит на лице точки рта , носа , глаз)

Этап №2. Программа распознает ключевые точки на лице

Рисунок 2 - Программа распознает основные точки на лице

Далее, поворачивает и начинает подгонять размер фотографии так , чтобы точки глаза, носа и рта находились в определенных местах как на рисунке 3.

Этап №3. Программа приводит фото к стандартному виду

Рисунок 3 - Программа приводит фото к стандартному виду

Далее в ход идет вторая сеть , «распознаватель». Она уже принимает на выходе наше ровное изображение, которое ей передала первая сеть, а на выходе выдает набор из чисел фиксированной длины (вектор лица) . У разных сетей эти векторы могут отличаться , но в основном это какая-то степень двойки.

Как работает вторая нейросеть, которая распознает лица

Рисунок 4 - Алгоритм работы второй нейросети

На похожие лица сеть выдает похожие векторы и наоборот.

Как нейросеть отличает лица друг от друга? Возьмем два изображения разных людей и прогоним их через вторую сеть. На выходе у нас получится два вектора. Далее измерим расстояние между вектором первого изображения и вектором второго изображения. В нашем случае расстояние будет большим так как это разные люди.

Внедрение системы распознавания лиц на железной дороге может происходить как с помощью введения системы отслеживания пассажиров при покупке билета, так и с помощью установки видеокамер на самих железнодорожных станциях, метрополитенах, в пассажирских вагонах, где находится большое скопление людей. Считается, что биометрическое распознавание людей ускорит процесс прохода пассажиров и сократит длины очередей, создающиеся как раз из-за долгой проверки паспортов и тем самым облегчит работу сотрудников железной дороги.

В других странах система распознавания лиц шагнула далеко. Так, например, в Китае уже есть возможность оплачивать проезд, используя данную систему. Для оплаты проезда пассажирам достаточно всего лишь подойти к турникету со сканером лица. Также в Китае работает уже 170 миллионов умных камер видеонаблюдение. Однако, не во всех странах оценили ценность системы, например в Великобритании, где в Лондонском метрополитене система приводила в 98% случаев к ложному срабатыванию.

К минусам системы можно отнести вероятность утечки данных, так как единый центр обработки данных может стать объектом хакерского взлома. Также и недостаток нормативно-правовой базы. Закон о персональных данных и административный кодекс лишь частично затрагивают вопросы видеофиксации нарушений. Отсутствие регулирования может привести к злоупотреблениям в использовании информации, ошибкам в оперативной правоохранительной деятельности или судебных решениях.

Несмотря на минусы и возможные риски данной системы, нельзя не помнить о самом главном – о безопасности, которую дает нам система распознавания лиц. Технологии с каждым годом развиваются все быстрее и быстрее, а системы, которые пользуются новыми технологиями улучшают свою эффективность, минимизируя возможные ошибки и сбои системы.


Библиографическая ссылка

Иванов К.А., Никитин Н.С., Колмаков В.О. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАСПОЗНАНИЯ ЛИЦ НА ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГЕ // Международный студенческий научный вестник. – 2022. – № 6. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=21021 (дата обращения: 27.04.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674