Лингвальные технологии биоидентификации

01.04.2008 Уже несколько лет одно из лидирующих мест среди разработок, посвященных компьютерному интеллекту, по праву занимают технологии распознавания. Многие из них всем знакомы: распознавание автомобильных и железнодорожных номеров, анализ поведения, распознавание речи, психологического состояния (по мимике лица) и т.д. Но главные усилия разработчиков направлены на совершенствование технологий биоидентификации, т.е. позволяющих максимально точно и быстро идентифицировать личность по уникальным характеристикам человеческого тела. Причем, основное распространение данные разработки получили в системах контроля доступа на режимные объекты и международные аэропорты. Как правило, в основе любого алгоритма подобного назначения лежат характерные, подверженные минимальному возрастному изменению, контрольные точки нашего тела. Наиболее известными из подобных алгоритмов являются системы распознавания по характерным точкам лица, отпечатку пальца, рисунку сетчатки глаза и даже по форме ушной раковины. Каждый из них имеет свои ограничения. Например, на точность распознавания личности по контрольным точкам лица большое влияние оказывает ракурс съемки, изменение волосистого покрова, наличие очков и т.д. Считыватели отпечатков пальцев негативно относятся к температурным изменениям (замерзшие на улице руки), а также к обычным загрязнениям. Наиболее точным является распознавание по сетчатке глаза. Но стоимость подобного оборудования на сегодняшний день является серьезным препятствием для его широкомасштабного применения.

Какой же еще орган человека, не испытывающий возрастных, температурных и прочих изменений, а также содержащий характерные контрольные точки, до сих пор не анализируется современными системами распознавания? Этим вопросом год назад озадачились ученые из лаборатории перспективных компьютерных технологий Барсучанского физико-математического университета. Ответ лежал на поверхности. А точнее висел на стене лаборатории. С незапамятных времен там находился всемирно известный портрет Эйнштейна с высунутым языком.

Да, да! Именно язык является основным органом человека, позволяющим эффективно идентифицировать его владельца. Судите сами: его температура практически неизменна, загрязнения исключены, а об изменении волосистого покрова и говорить не приходится!

К работе над проектом были привлечены специалисты местного института Анатомии человека. С их помощью были определены контрольные точки языка:

Для распознавания основными были выбраны срединная бороздка языка и грибовидные сосочки. Их взаимное расположение у каждого человека индивидуально, а то обстоятельство, что они находятся в передней части языка, позволяет проводить идентификацию бесконтактно только с помощью видеокамеры высокого разрешения, не прибегая к дополнительному оборудованию. Остальные сосочки, борозды и миндалины используются для распознавания в крайне редких, индивидуальных случаях. Например, при механических повреждениях передней части языка.

В основу нового алгоритма легла известная система распознавания лиц. В перечне контрольных точек данной системы уже присутствуют точки ротовой полости. Осталось только добавить алгоритм распознавания бороздок и сосочков языка, а также технологию сравнения полученной информации с базой данных.

Отдельное место в данной разработке занимает аппаратная платформа. За основу была взята настенная малогабаритная купольная камера высокого разрешения. Активное поворотное устройство камеры позволяет автоматически отслеживать перемещение языка в кадре, а также учитывать разницу в росте распознаваемых личностей. Для бюджетных проектов предусмотрено также использование более дешевых, стационарных камер (на снимке).

Программно-аппаратные комплекс распознавания личности по рисунку языка был назван "Лингвоскоп-007" (от латинского lingua -- язык; цифры обозначают год начала разработки). Первое испытание революционной системы распознавания было проведено на Барсучанском заводе холщевых изделий. Являясь на сегодняшний день практически единственным такого рода заводом в стране, он стал градообразующим и собрал под своей крышей свыше трех тысяч сотрудников. В результате испытаний был обнаружен дополнительный эффект от применения системы. Оказалось, что ряд болезней на ранней стадии возникновения легко диагностируются данным комплексом. Личность, безусловно, распознавалась, но из-за изменения геометрических размеров грибовидных сосочков, характерных для некоторых заболеваний, система сигнализировала о снижении достоверности распознавания до 60-ти процентов. Уже в первый месяц эксплуатации "Лингвоскопа-007" на основании полученных данных 2 человека были своевременно госпитализированы с диагнозом "кишечное отравление". В целом, испытания прошли на твердую пятерку, что подтверждается соответствующим актом экспертного совета.

На сегодняшний день разработка запатентована, прошла сертификацию в соответствующих органах и принята в промышленную эксплуатацию. Поэтому не удивляйтесь, если вскоре в аэропорту вместо паспорта вас попросят показать язык.

Лингвальные технологии биоидентификации

Книжная полка

Системы защиты периметра

Руководство по составлению спецификаций на системы контроля доступа (СКУД)

Профессиональное видеонаблюдение — 2, Герман Кругль