Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
АНКЕТА ПРОЕКТА – УЧАСТНИКА КОНКУРСА
1. Название проекта: Система аутентификации лиц при помощи web-камеры для организации контроля доступа
2. ФИО должность (с указанием наименования и адреса организации) заявителя: Гибадуллин Руслан Фаршатович, доцент кафедры компьютерных систем КНИТУ им. А.Н.Туполева
Контактная информация (телефон (ы), e-mail): +79172262386, landwatersun@mail.ru
3. Другие физические лица, участники проекта:
1) Ф.И.О. , Адрес, телефон (ы), e-mail: Минязев Ринат Шавкатович; г. Казань, ул. Вахитова, д.8, кв. 59; +7(927)4168717, r.minyazev@gmail.com
2) Ф.И.О. , Адрес, телефон (ы), e-mail: Шлянников Александр Валериевич; г.Казань, ул. Четаева, д.4, кв. 80; +7917298733, a.shlyannikov@gmail.com
3) Ф.И.О., Адрес, телефон (ы), e-mail: Пыстогов Сергей Васильевич; г.Казань, ул. Ак.Кирпичникова, д.11, ком.445; +79503104405; sergey.pystogov@gmail.com
4. Организация (ии) – партнеры проекта (организационно-правовая форма, название, адрес, ИНН):
1) ГОУ ВПО КНИТУ им. А.Н. Туполева – КАИ, 420111, г. Казань, К.Маркса, 10
2) МАОУ Лицей-Интернат №7, 420111, г. Казань, Четаева, 37а
3) ООО «Эффекто»
4) OOO «Парасоль»
5. Отрасль применения проекта (отметить только одну отрасль):
|
Нефть и газ |
Стройиндустрия |
||
|
Металлообработка, машиностроение, электроника и приборостроение |
Транспортные, авиационные и космические системы |
||
|
Живые системы (понимаемые как биотехнологии, медицинские технологии и медицинское оборудование) |
Рациональное природопользование, Энергетика и энергосбережение |
||
|
Сельское хозяйство, экология, природопользование, пищевая промышленность, биотехнологии, ветеринария |
Информационно-телекоммуникационные системы (программное обеспечение) |
V |
|
|
Безопасность и противодействие терроризму |
Индустрия наносистем и материалов |
||
|
Химическая промышленность, новые материалы |
Образование |
||
|
Другое: Вписать |
6. Документ, подтверждающий внедрение или намерения о внедрении разработки:
|
Краткая аннотация проекта (не более 10 строк) |
|
Предлагается реализовать программно-аппаратный комплекс (приложение 1) для организации системы контроля и управления доступом физических лиц на заданную территорию. Идентификация людей на контрольно пропускных пунктах проводится путем сравнения фотографии лица человека, сделанной веб-камерой, с набором эталонов, хранящимся в базе данных. В основе распознавания фотографии лежит анализ взаимного расположения наиболее ярких областей на изображении. Система может служить перспективной альтернативой системе пропусков, используемой в настоящей время. Она имеет модульную структуру и открытые интерфейсы для интеграции с имеющимися системами учета рабочего времени. |
|
Актуальность проекта |
|
Задача обеспечения контроля доступа на заданную территорию возникает во многих коммерческих и государственных организациях. Традиционно эта задача решается использованием системы пропусков. К недостаткам такого подхода можно отнести возможность утери или хищения пропуска третьими лицами, а также материальные затраты связанные с созданием самого пропуска (его себестоимость). Перспективной альтернативой системе пропусков служит предлагаемый подход к организации контроля доступа путем использования веб-камер, устанавливаемых на пропускных пунктах. Идентификация людей происходит путем сравнения фотографии пользователя, сделанной веб-камерой с набором эталонов, хранящимся в базе данных сервера. Задачи идентификации личности по биометрическим параметрам являются на сегодняшний день интенсивно развивающейся областью на стыке дисциплин обработки сигналов и искусственного интеллекта. Решения являются актуальными и востребованными в различных областях: - в криминалистике; - в системах слежения; - в системах контроля доступа к различным ресурсам и рабочим местам. В настоящее время существует множество подходов к решению данной задачи, отличающихся биометрическими признаками, по которым ведется идентификация: - по изображению лица; - по набору точек в пространстве, представляющих собой лицо (по трехмерному макету); - по отпечаткам пальцев; - по изображению сетчатки глаза; - по голосу; - по почерку; - по походке. В данной работе рассматривается один из методов идентификации личности по фотографии лица. Преимуществами данного подхода являются: - уникальность признаков (черт лица) для личности; - простота сбора информации для идентификации (фотографирования); - возможность скрытого сбора информации (фотографирования): допускается работа с фотографиями, сделанными при различном повороте лица и при различных условиях освещения. |
|
Описание проекта |
|
В рамках данного проекта предлагается разработать программно-аппаратный комплекс реализующий функции системы контроля и управления доступом на заданной территории организации по биометрическому признаку (фотография лица пользователя). Система ориентирована на работу в режиме реального времени, основные ее аппаратные составляющие это турникет с usb-интерфейсом (или аналогичное устройство), веб-камера (или аналогичное устройство), датчики движения, компьютерный сервер. На контрольно пропускных пунктах устанавливаются турникеты (или используются уже установленные), над ними прикрепляются веб-камеры. При прохождении человеком пропускного пункта ему необходимо остановиться перед турникетом и посмотреть в объектив веб-камеры. Она автоматически сделает снимок и отправит его на сервер для сравнения с эталонами, хранящимися в базе данных, для идентификации человека. В случае успешного сравнения с одним из эталонов сигнал с сервера передается на турникет и человек получает доступ на заданную территорию. Наибольшую сложность в системе представляет решение задачи распознавания лица человека и сравнение изображения с имеющимися эталонами. Выбор в качестве биометрического параметра для идентификации лица пользователя обусловлен следующими причинами: - уникальность признаков (черт лица) для личности; - простота сбора информации для идентификации (фотографирования); - возможность скрытого сбора информации (фотографирования): допускается работа с фотографиями, сделанными при различном повороте лица и при различных условиях освещения. Исследованиям методов и алгоритмов распознавания личности по фотографиям посвящены труды M. Kirby, L. Sirovich, M. Turk, A. Pentland, K. Etemad, R. Chelappa, W. Zhao, J. Huang и других ученых. В настоящее время известен ряд коммерческих программных комплексов распознавания личности по биометрическим характеристикам, наиболее распространенными из которых являются системы Visionics FaceIt, Viisage Technology, Plettac FaceKey Corp., FaceVACS, Cognitec Systems, Keyware Technologies, BioID sensor fusion, Visionsphere Technologies и другие. Типичными являются следующие подходы к решению данной задачи: - распознавание с помощью нейронной сети; - распознавание путем сравнения с некоторым заранее сформированным шаблоном и выделения ключевых отличий изображения от шаблона; - декомпозиция изображения на характерные области или регионы (в большинстве случаев, соответствующие чертам лица), определение их параметров и сравнение по параметрам. Однако, несмотря на большое количество работ в данном направлении, эту задачу нельзя считать решенной. Это обусловлено тем, что фотографии одного и того же лица, сделанные в различных условиях, могут существенно отличаться: - из-за поворота головы в пространстве; - из-за различной интенсивности, типа и направления источника освещенности при фотографировании; - из-за различных эмоциональных выражений лица; - из-за наличия головного убора или изменения прически. Значительную часть проблем, описанных выше, удается решить путем работы не с монокулярными изображениями лица, а с трехмерными поверхностями, представляющими собой макеты головы. Такой метод позволяет строить и сравнивать инвариантные относительно указанных изменений объекты, в результате чего достигается достаточно высокая точность при распознавании. Недостатком данного метода является то, что для построения точного трехмерного макета головы требуется применение специального оборудования для сканирования поверхностей, либо наличие нескольких фотографий заданного формата, отличающихся ракурсом, что значительно ограничивает область применения этого решения. В предлагаемой системе идентификации выбран подход распознавания лиц по фотографиям с использованием только одного монокулярного изображения лица и некоторой стандартизированной модели головы. Очевидно, что в этом случае невозможно гарантировать достоверность решения, аналогичную идентификации по точно построенным трехмерным макетам или, например, по изображениям отпечатков пальцев. Однако такой метод обеспечивает наибольшую область применения, поскольку позволяет учесть эффекты, связанные с источником освещения: для идентификации лица требуется только изображение, сделанное стандартной камерой в повседневных условиях (в метро, зданиях и т. д.). Для ускорения работы методов и алгоритмов распознавания лиц по трехмерным макетам, порожденным двумерными изображениями, будут использоваться параллельные реализации разработанных алгоритмов. |
|
Инновационность проекта |
|
В настоящее время задаче идентификации личности по фотографии посвящено множество исследований. Это обуславливается быстрым развитием технологий, что, с одной стороны, допускает применять более новые и совершенные алгоритмы, а с другой – порождает новые области и проблемы, требующие обеспечения защиты информации и контроля доступа. Существует большое количество как теоретических исследований, так и практических разработок, посвященных данной тематике. Однако большинство практических решений являются коммерческими, с закрытым исходным кодом, и поставляются как комплекс программно-аппаратных средств и услуг технических специалистов, что не позволяет объективно оценить их эффективность. Также, на сегодняшний день отсутствует какой-либо алгоритм, который можно назвать стандартом в данной индустрии. Исходя из этих факторов, задачу идентификации личности по фотографии можно считать открытой и актуальной. |
|
Состояние работ на момент подачи заявки. Интеллектуальная собственность |
|
Для закрепления авторства проекта формируется заявки на патентование системы, на регистрацию программных модулей, на получение авторских свидетельств на методы и алгоритмы. Потенциальным патентообладателем изобретения будет являться КНИТУ им. А.Н.Туполева – КАИ. Имеется ряд следующих статей, закрепляющих авторство проделанной работы. 1. Столов Е.Л., Шлянников А.В. Распознавание лиц на фотографии путем анализа характерных областей // Вестник Казанского государственного технического университета. – 2007. – №2. – С. 138–145. 2. Шлянников А.В. Алгоритм генерации трехмерного макета лица по фотографии // Компьютерная оптика. – 2010. №34-2. – С. 272–276. 3. Шлянников А.В. Алгоритм восстановления трехмерной модели лица по фотографии // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. – 2010. №05(69). – С. 86–90. 4. Реализация и анализ «быстрого» алгоритма идентификации объектов бинарных изображений / Гибадуллин Р.Ф. // Туполевские чтения: Материалы 14-й Междунар. молод. научн. конф. – Казань: КГТУ, 2006. Т. 4. С. 44–45. 5. Минязев Р.Ш., Райхлин В.А. Балансировка нагрузки в мультикластерных СУБД консервативного типа на Beowulf-платформе // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева, 2011. №1. С. 52-57. 6. Райхлин В.А., Минязев Р.Ш. Мультикластеризация распределенных СУБД консервативного типа // Нелинейный мир, 2011. №8. С. 473-481. |
|
Что необходимо сделать в рамках проекта |
|
В рамках заявки необходимо разработать специализированную систему идентификации лиц по web-камере. Эта комплексная задача разбивается на следующие подзадачи:
|
|
Потенциальные потребители |
|
К числу некоммерческих предприятий, заинтересованных в использовании предлагаемого к разработке ПАК, относятся научно-образовательные учреждения (КНИТУ-КАИ, КФУ, КГЭУ, институты РАН, техникумы, школы и другие). К числу коммерческих предприятий относятся компании (ICL-КПО ВС, Таттелеком и др.), предоставляющие комплексные решения в области информационных технологий, банковские предприятия (Ак Барс и др.), нефтяные компании (Татнефть и др.), машиностроительные предприятия (НУР-ТЕХ и др.). |
|
Объем необходимых инвестиций |
|
400 000 рублей. |
|
Срок окупаемости проекта |
|
3 года. |
С условиями проведения конкурса, изложенными в положении о конкурсе, согласен
________________________________ _____________________ ________________
ФИО подпись дата
Настоящую анкету принял __________________________________________________________________
организация (Представительство АН РТ)
_________________________________ _____________________ _________________
ФИО подпись дата
ПРИЛОЖЕНИЕ 1