nec it solutions for public safety
DESCRIPTION
The presentation contains description of NEC IT solutions for public safety including NeoFace solution for facial recognition, videoanalytics for behaviour recognition and some othersTRANSCRIPT
Инновационные ИТ – решения
в области безопасности
от корпорации NEC
Москва
2010
Анатолий Харламов
Директор Департамента
Новых Технологий NEC Россия
г. МОСКВА
2010
О корпорации NEC
Одна из крупнейших японских корпораций, мировой лидер в сфере ИТ, телекоммуникаций и электроники. Основана в 1899 году.Годовой оборот > 40 млрд. долл.,Количество сотрудников > 140 тыс. чел. Штаб-квартира в г.Токио (Япония), представительства более чем в 30 странах.
В России NEC работает более 30 лет. На оборудовании NEC построено более 30000 км оптических линий связи, более 10 000 км радиорелейных систем, а также большое количество спутниковых систем связи.
С апреля 2010 года в дополнение к деятельности в сфере коммуникаций
корпорация NEC начала развивать в России направление ИТ решений.
NEC создал cамый быстрый компьютер в мире - "Симулятор Земли" ("Earth Simulator"), способный выполнять 40 триллионов операций с плавающей точкой в секунду
NEC – признанный лидер в области решений для e-government (Япония, Сингапур, Тайвань, Филиппины и др.)
NEC является мировым лидером в области ИТ решений в сфере безопасности и систем биометрической идентификации
Решения NEC в области безопасности
Биометрические решения NEC
начало разработки в 1969, более чем 40 лет развития
впервые применено в полиции Японии в 1982
установлено более 120 систем в 30 странах
Просеивание / автоматический поиск по образу
Идентификация личности
AIM
Корпорация NEC – мировой лидер в области биометрических решений для
персональной идентификации.
NeoFace: No.1 решение в мире в
области распознавания лиц
NEOFACE - решение для распознавания лиц
Краткая история
• Более 20 лет (с 1989 года) NEC Laboratories
проводит исследования по направлениям 2D и 3D в
области распознавания лиц
• В связи с ростом в последнее время интереса к
использованию лицевых биометрических
технологий в различных сферах, NEC вывел на
рынок програмный пакет SDK (Software Development
Kit), и сопровождающий пользовательские
лицензии 2-мерный движок распознавания лица
под торговой маркой «NeoFace».
Технологии NeoFace
Технология обнаружения лица
• Ошибка обнаружения лица прямо влияет на
точность распознавания.
• Обнаружение лица требует определенного
времени, а реальные приложения обычно
требуют быстрой обработки
Мульти-подгонный метод обнаружения
лица
Метод объединяет «экстрактор глаз» с
высокоточным детектором черт лица
• NEC имеет собственный оригинальный
высокопроизводительный алгоритм
Нейросетевой Модели распознавания лица
• NeoFace может обнаруживать лица с высокой
скоростью и точностью
+
++
++
++
+++
+
Шаг Скорость Точность
Экстрактор глаз Высокая Низкая
Детектор лица Средняя Высокая
Технология распознавания лица 1/2
Точность распознавания лица устойчива к изменению позы и вариаций освещения
Метод возмущения пространства
Ожидаемые изменения добавляются в зарегистрированное изображение посредством обобщенного 3D моделирования и моделей освещения
bx by bzbx by bz
Сгенерированные изображения
вариантов освещения лица через
комбинацию оцениваемых компонентовОцениваются 3 основных
компоненты вариаций освещения
Generalized
3D model
Обобщенная
модель
освещения
Технологии распознавания лица 2/2
Высокопроизводительное сравнение
• NeoFace использует эффективные и размерно-компактные черты лица со “сгущением” личных данных, которые отбираются по принципу информационной максимизации. В результате NeoFace может производить 1000000 совпадений в секунду, используя один компьютер Pentium 4 с частотой 3,2 Ггц
• Метод FaceVACS-DBScan компании Cognitec производит 10 млн. совпадений каждые 5 секунд используя однокластерный контроллер с 5 узлами вычислений. Каждый узел это XEON 3GHz standard PC (*), что составляет около 40% скорости NeoFace при подобных характеристиках
(*) http://www.cognitec-systems.de/fileadmin/cognitec/media/products/FaceVACS-DBScan/facevacs-dbscan-4-3-spec.pdf
Фильтры выделения особенностей и их значения информационной плотности - Высокая (красный)
- Низкая (голубой)
Определение особенностей
Изображение лица
Принцип информационной максимизации
Для каждой части изображения лица расчитывается информационная плотность, на основе нашей обширной БД, включающей различные изменения в освещенности, возрастные изменения и т.п..
Примеры использования NeoFace
Решение для безопасности в аэропортах на основе распознавания лиц
© NEC Iberica 2008Page 13
Aerobridge
Закрытый передвижной
коннектор, который
соединяет выход из
аэровокзала с самолетом,
позволяя осуществлять
посадку и высадку
пассажиров без
выхода наружу
Система внедрена в международном
аэропорту Гонг-Конга
Основные проблемы:
▐ выбор позиции камер для лучшей фронтального
захвата, панорамирования, наклона и угла
▐ выбор точности для того, чтобы удовлетворить
ожидания
▐ скорость - насколько быстро данные должны быть
переданы и получен ответ
Биометрические решения NEC для систем контроля доступа
© NEC Iberica 2008Page 14
Примеры использования решения NeoFace
- Иммиграционная система, которая позволяет производить персональную идентификацию без выхода из машины. Автоматическая «визовая очистка» водителей.
- Гонк-Конг- введена в эксплуатацию в июле с.г. на
Шенженском шоссе- Отпечатки пальцев также используются в ID картах
граждан Гонк-Конга. Ворота пограничной системы открываются автоматически после сканирования карты, и сравнения отпечатков пальцев и лица.
- В ближайшем будущем планируется развертывание пограничной системы для очистки всех пассажиров (от 5
до 8 человек в салоне)
(2) Автоматизированная система визового контроля для Бюро иммиграции Гонк-Конга
(1) Японская биометрическая идентификационная система (J-BIS) в Японском Иммиграционном Бюро
Крупнейшая в мире
Иммиграционный контроль l
Аэро/Морские порты
Информация о пассажирахБД лиц (фото)
БД истекших док-тов
Сервер распознавания лицИдентификационный
Capture
Travel Document ExpiryInfo
Wanted Criminal Info(ICPO etc)
Сравнение лиц
Immigration Dept.
Свыше 34 аэро и морских портов
Forced DisplacementInfo
Data Exchange
Watchlist
Международная криминальная полицияData Exchange Data Exchange
Информация о лицах
Иммиграционные киоски и т.д.
Первая в мире
Как это выглядит на практике
– Система введена в действие в ноябре 2004 года.• Технология NeoFace Technology используется для
сравнения фотографии с паспорта с базой данных подозреваемых.террористов
• Сравнение 1 : 1 500 000
Гонконгская иммиграционная система
Другие примеры внедрения решения NeoFace
- Компания «JR West Japan Fukuoka JR Maintec» - система “Управление посещениями»
Технология идентификации лица реализована с высокой эффективностью, производя быстро и точно распознавание людей и выпоняя задачи учета посещаемости.
- Студия «Universal», Япония – система «Face Authentication System»:
гости имеющие “ежегодный пропуск в студию” могут входить по «предъявлению» лица.
- NEC “Персональный робот ПaПeРo”
«Движок» распознавания лица используется в составе технологии (определение людей, траектории, распознавание лиц) которая обнаруживает человека по фотографии, которая делается камерой робота и позволяет его в дальнейшем «узнавать».
Примеры применения технологии NeoFace
- Университет Дэнки, Токио “Admission Management System”
Затем система управления доступом “Admission Management System” на основе распознавания лиц была внедрена во всех университетах страны. С ее помощью вход и выход из зданий внутри университета можно контролировать через распознавание лиц.
NEC персональный продукт “Ноутбук для индивидуума”
PC загружается при распознавании лица с использованием встроенной Web-камеры, без ввода пароля.
- NEC «Мобильный телефон FOMA N902iS / N903i / N904i
/ N905i / N905iμ»
Распознавание лица используется для предотвращения неавторизованного использования функций SIM-карты мобильного телефона.
Результаты тестирования решения NECв Национальном институте стандартизации (NIST) США
Прогресс в точности распознавания лиц по оценке Национального института стандартов США
Условия для изображений:
- одно неподвижное лицо
- фронтальное расположение
- фото в разные дни
- контролируемая освещенность
- среднее~высокое разрешение
Достигнут большой прогресс в распознавании лиц на тестах, но для реального распознавания по оперативным данным в реальном мире еще остаются большие технические проблемы.-> Для их оценки был введен тест MBGC (Multiple Biometric Grand Challenge –большой вызов мульти биометрии)
Организация MBE 2010
NEC участвовал в трех биометрических тестах.
Точность идентификации в зависимости от положения кандидата (БД преступников, N=1,600,000)
NEC’s SDKs
P Pittsburg Pattern RecognitionS Tsinghua UniversityT ToshibaV NEC 1V NEC 3V NEC 6W L1 Identy Solution
W L1 Identy Solution
W L1 Identy Solution
W L1 Identy SolutionX CognitecY Sagem
Y SagemY Sagem
Identification accuracy vs. candidate rank (Civil(VISA) DB, N=1,800,000)
NEC’s SDKs
NEC 3NEC 6L1 Identy solutionCognitecSagem
References
• Ссылки:
– http://face.nist.gov/mbgc/
– http://face.nist.gov/mbe/
MBGC: проблемы неподвижного лица 1/2
Фото, записанные в БД Обнаруживаемые изображения(неконтролируемая освещенность)
Illumination-controlled Data
Illumination-uncontrolled DataС
рав
нен
ие
MBGC: проблемы неподвижного лица 2/2
Два случая – с низким разрешением и сжатием данных также были оценены в тесте MBGC
Результаты теста MBGC : контролируемая освещенностью против неконтролируемой
L1
NEC-Даже в наихудшем случае результаты NEC превзошли результаты других участников теста.
- Алгоритм NEC устойчив к низкому разрешению и высокой степени сжатия.
Изображений в БД: 16,028
~97.9%~97.4%~96.5%
~93.7%
~90.1%
~85.8%
~94.9%~93.7%~92.1%
~88.6%
~81.1%~79.7%
/ Candidate Reduction Rate
Результваты теста MBGC: неконтролируемая освещенность против неконтролируемой
NEC
L1
-В наихудшем случае результаты тестов NEC превосходят конкурентов.
- Алгоритм NEC устойчив к низкому разрешению и высокой компрессии
Фото в БД: 8,014
~92.6%~91.4%~88.5%
~86.5%~82.6%
~80.1%
~71.7%
~96.9%~96.2%~94.9%~93.2%~91.1%
~84.1%
~86.9%
/ Candidate Reduction Rate
Другие решения NEC в области безопасности
Мобильные решения NEC для биометрической идентификации
© NEC Iberica 2008Page 31
Цели:
Точное определение сотрудников во время пребывания на острове Джуронг
Выборочная проверка - сотрудников и времени действия карты
Мультибиометрическая идентификация на ходу
Контроль присутствия и рабочего времени
Беспроводные технологии
Читаемые документы: ID-карты / паспорта
Решения NEC для систем видеонаблюдения
(CCTV)
© NEC Corporation 2009Page 33
Портфель продуктов
Продукт Ключевые особенности
VI-10
Носимый (размера наладонника)
видео трансмиттер
Голосовая и видео связь
mCCTVПортативный видео трансмиттер
Голосовая и видео связь
SmartCatchИнтеллектуальный анализ поведения
Управление оповещениями
Предлагается 3 типа решений для видеонаблюдения
Каждое решение может быть адаптировано к конкретному
виду деятельности, при необходимости они могут быть и
объединены
© NEC Corporation 2009Page 34
Отчетность в реальном времени (и обратная связь) с удаленной рабочей группой
Чрезвычайные ситуацииОхрана порядка и безопасность
Возможности применения мобильного
видеонаблюдения
Page 35
mCCTV
Дом / Офис3G router с камерой для офисного использования. Легкость установки. Локальная LAN сеть. Опции: PTZ camera, RS485, I/O control, Multicameras, alarms
ВнешниеДля использования за пределами дома/офисаОпции: PTZ camera, RS485, I/O control, солнечные батареи, мачты
Интеллектуальное видеонаблюдение на основе анализа поведения
Для чего нужна система интеллектуального
видеонаблюдения?
Система интеллектуального видеонаблюдения NEC на основе анализа поведения
позволяет преодолевать недостатки обычных систем видеонаблюдения:
▐ Слишком много экранов для просмотра
Множество экранов для просмотра
Множество камер на один экран
Более чем за 98% камер персонал не может следить
▐ Ограничения в возможностях / количестве сотрудников
Ограниченный объем внимания человека
Другие обязанности сотрудников и отвлекающие факторы
Объект может иметь от 100 до 1000~ камер
Для достаточного уровня обеспечения безопасности нужен
минимум один человек на камеру
▐ Ограничения возможностей мониторинга
Человек не может увидеть все происходящее, камеры могут
находиться в ротации и т.п.
Есть случаи рисков для наблюдателя получить травму или
даже погибнуть во время мониторинга при инцидентах
▐ Перегруженность видео информацией
Слишком большое количество информации поступает в
реальном времени
В случае записи требуется время на поиск инцидента
Методика работы и алгоритмы
4 главных подхода:
• Неподвижный фон \ задний план
• Отслеживание (трекинг) объекта
• Обнаружение человека
• Изменение картинки (от 6 пикселей)
9 распознаваемых типов поведения:
Неверный путь
определение движения в «неправильном» направлении
Человеческий Tailgating*
Защита от неавторизованного проникновения людей в местах пропуска
Транспортный Tailgating
Детектирует проникновение автомобиля или человека вслед за
авторизованным объектом
Мониторинг нарушения периметра
определение объектов при любых погодных условиях с классификацией
типа объекта
Подозрительно «слоняющиеся» люди
определение людей, слоняющихся рядом с запретными зонами
Остановка автомобиля
определение транспортных средств, остановившихся рядом с
«чувствительными» онами на продолжительное время
Бесхозные объекты
Выявляет вещи, оставленные без присмотра на определенное время
Перемещенные объекты
Защищает ценные вещи; мониторинг имущества 24x7
Выявление толпы и очередей
Детектирует размер толпы или очереди для предотвращения давки или
задержек в обслуживании
Более 30 алгоритмов
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
“Tailgating” - отслеживание ситуации после прохождения человека или автомобиля через
определенный контур до момента полного закрытия контура (турникеты и т.п.)
9 основных типов поведения:
Лучшее решение в своем классе
1) Точность анализа до 100%
2) Пониженная вероятность ложной
тревоги
достигается за счет использования :
- эффективных алгоритмов обработки видеосигналов –
- Самонастройки системы по параметрам:
• День/Ночь
• Погодные условия
• Контраст
• Отражения
• Тени
- ручной настройки и обучения (оптимизации)
Выделение и устранение отражений
Определение и устранение теней
Page 40
Решения в области видеонаблюдения
Мобильность !Правоохранительные ОрганыСкорая помощьПожарныеДорожное движениеТранспортСтроительствои т.д.
Стройплощадка
Пункт наблюдения
Место происшествия Терминал
Уникальная ценность видео аналитики
SmartCatch
• Системы интеллектуального видеонаблюдения NEC
могут работать в режиме 24 x 7 x 365 x 100%:
– 24 часа в сутки
– 7 дней в неделю
– 365 дней в году
– со всеми камерами наблюдения (100% )
• Обнаружение происходящих событий в реальном
времени
• Каждый директор по безопасности хотел бы именно
этого
Камеры высокой чувствительности
Лучшая в индустрии камера позволяет вести съемку с
хорошим качеством в ночное время при свете звезд для
последующей автоматизированной обработки видео
информации
Высокочувствительная камера EMCCD
Образец съемки NC-R550
NC-R550
Первая в индустрии камера с тремя EM-CCD матрицами, обладающая
функциями видеосъемки в условиях освещения 0.0003lx.
Объединяет продуманный дизайн с самой современной цифровой
обработкой изображения.
Автоматическая настройка чувствительности и баланса белого.
Встроенная высокопроизводительная цифровая система подавления
шумов.
Возможность съемки в ближнем инфракрасном диапазоне.
Обладает возможностями мониторинга от широкой зоны до удаленных
объектов.
Характеристики
EMCCD: Electron Multiplying CCD
Аварийное
освещение1~0.1 LX
0.0003 LX
0.005 LX
Полная темнота
0.1~
0.008 LX
Свет звезд
Половина луны
Освещение
полной луны
Аварийное
освещение1~0.1 LX
Обычное
освещение3~1 LX
Emergency
Light
Ранжирование камер высокой
чувствительности
Intelligent Camera
1CCD Fixed Camera
1CCD Fixed Low-cost Camera
High Sensitive EMCCD Camera
3CCD High-Sensitivity Camera
1EMCCD High-sensitive Camera
1CCD High-Sensitivity Camera
Лучшая в индустрии камера высокой чувствительности: единственное решение в своей категории,
позволяющее производить цветную съемку при чувствительности ниже 0.0003 люкс.*
*0.000003 Lx for still image
Системы безопасности для предотвращению
сезонного гриппа на основе ИК-камер и
тепловизоров NEC
Мексика
Аэропорт Нарита, Япония
Линейка переносных инфракрасных камер
Термографическое оборудование фиксированного применения
Monitoring
Storage
Стационарные инфракрасные камеры
Пример комплексного решения безопасности
с использованием инфракрасных камер
Контроль и видеонаблюдение за
Технологическими процессами Охрана периметра
Оптоволоконный сенсор
Контроль доступа на объект
ПерсоналТранспорт
Связь и информационный обмен
IP - АТС
DECT
Камеры высокой чувствительности
и тепловизоры
Центр управления
Сеть на базе протокола IP
Решение для охраны периметра на основе оптического кабеля
© NEC Iberica 2008Page 49
Решения на основе лучевых фотосенсоров
© NEC Iberica 2008Page 50
Интегрированное решение по безопасности (остров Джуронг, Сингапур)
© NEC Iberica 2008Page 51
Page 52