Некоторое время назад, развернув сеть видеонаблюдения в одном из государств Центральной Азии, инженеры из компании Вокорд отчитались перед заказчиком: точность распознавания автомобильных номеров достигает 97%, что по мировым стандартам является очень хорошими показателем. «Как же так? – удивились заказчики. – Мы ведь оплатили 100% работ, так почему же система распознает лишь 97% знаков?»
Таких забавных историй Алексей Кадейшвили, технический директор и один из основателей компании Вокорд (разработчик и производитель профессиональных систем видеонаблюдения и телекоммуникационных решений, резидент IT-кластера Фонда «Сколково») знает множество, и последние связаны с идущим в обход подмосковного Одинцово платным участком трассы М-1 «Беларусь» Москва-Минск. Там развернута интеллектуальная транспортная система на базе двух продуктов компании - комплексов VOCORD Tahion и VOCORD Traffic.
«Мы не раз засекали дорогую машину, которая летает там на скорости 270 км/ч. Чтобы избежать штрафов, водитель заклеивает одну букву в номере модной сейчас инфракрасной пленкой. Но наши комплексы фотофиксации все равно прекрасно считывают номерной знак», - рассказал в интервью Sk.ru г-н Кадейшвили. Неэффективными оказались и другие уловки, на которые идут водители, нарушающие скоростной режим или правила парковки.
По просьбе одного из федеральных каналов Вокорд периодически тестирует появляющиеся на этом рынке новинки. Сначала телевизионщики привезли бликеры - накладки на номерной знак, которые, как уверяет реклама, скрывают его от камер. «В основе там линза Френеля, которая работает как увеличительное стекло: она не скрывает номер, а, наоборот, делает его более крупным и читаемым», - поясняет Алексей Кадейшвили. На тесты в Вокорд поступила и сетка на номера. «В солнечную погоду она, как выяснилось, выполняет функцию, прямо противоположную заявленной в рекламе. Когда светит яркое солнце, то номер иногда получается засвеченными, и разработчикам комплексов фотофиксации приходится думать, как с этим справится. Например, в наших камерах есть особый режим работы – «компенсация засветки», когда изображение затемняется сильнее, чем обычно, что приводит к уменьшению яркости в пересвеченных областях. В результате сама картинка становится темной, но номера снова видны, что позволяет системе распознавания бесперебойно работать. Так вот, сетка на номере прекрасно справляется с засветкой, отпадает необходимость прибегать к специальному режиму».
Общий принцип таков: если человек в состоянии разобрать буквы и цифры на номере невооруженным глазом, значит, система распознает его наверняка. Если же наблюдатель не может различить знак, то это вовсе не означает, что и аппаратура его не увидит. Единственным - и незаконным с точки зрения ПДД - способом избежать идентификации Кадейшвили называет грязный номер. Причем подразумевается такая степень загрязнения, когда вообще невозможно разобрать, есть ли на машине регистрационный знак. Но и в этом случае аппаратура Вокорда привлечет внимание к такому автомобилю, просигнализировав о том, что номера нет либо он нечитаемый.
Распознавание лиц – большое направление деятельностиВокорда. Фото предоставлено пресс-службой компании Вокорд.
Обычные, гражданские, регистрационные знаки в отличие от черных армейских отражают свет – на этом явлении построен принцип работы всех комплексов фотофиксации. «О качестве предлагаемых нашей компанией решений можно судить хотя бы по тому, что оборудование Вокорда умеет распознавать армейские номера ночью безо всякого освещения», - приводит пример собеседник Sk.ru. Это хороший показатель, особенно с учетом наличия у компании сильных конкурентов на внутреннем рынке: российские разработчики, по оценке Кадейшвили, едва ли не лучшие в мире. «Комплексы, которыми оснащены европейские дороги, с нашей точки зрения - каменный век», - уверяет технический директор Вокорда.
В Европе стали заниматься созданием комплексов фотофиксации в 1980-ые годы, раньше советских инженеров, и добились в этой области заметных успехов. Удачные для своего времени решения, по сути представлявшие симбиоз радара с фотоаппаратом, тиражировались на многих европейских дорогах. Но жизнь не стоит на месте, и распространить технологии для аналоговой техники на IP-камеры не удалось. «Мы в России стартовали с другого. У нас не было законодательной базы для автоматической фиксации нарушений, поэтому первые задачи были связаны с распознаванием номеров транспортных средств в потоке. Эту задачу фотоаппаратом с радаром решить было нельзя, нужно было использовать камеры - сначала аналоговые, потом цифровые, - вспоминает Алексей Кадейшвили. - Со временем мы получили систему, превосходящую европейские аналоги: она дешевле и лучше по функциональности». Во многом это техническое превосходство было вынужденным: сказалась, в том числе специфика сложных для автоматического распознавания российских номерных знаков, на которые чередуются мелкие буквы и крупные цифры. «В США ситуация еще более тяжелая - там, кроме букв и цифр, на номера порой наносят картинки. Поэтому и комплексы для распознавания таких номеров значительно более габаритные - там, где мы обходимся одной камерой, американцы ставят четыре».
У программно-аппаратного комплекса VOCORD Traffic (многофункциональная интеллектуальная система контроля дорожного движения) вероятность распознавания регистрационных знаков в реальном транспортном потоке составляет не менее 95% в любое время суток. VOCORD Traffic фиксирует более полутора десятков разновидностей нарушений ПДД, среди которых все типы нарушений на перекрестках, предусмотренные КоАП. Кроме того, система собирает статистику дорожного движения, автоматически выгружает данные во внешние программы для формирования штрафных квитанций и проверяет транспортные средства по базам розыска.
Этой весной компания Вокорд сообщила о расширении функционала Vocord Traffic - за счет интеграции динамических весов система научилась взвешивать находящиеся в движении грузовики. Аппаратура в автоматическом режиме идентифицирует транспортное средство и определяет его общую массу и нагрузку на ось - без необходимости останавливать автомобиль. Помимо веса система определяет номер машины, скорость движения и прочие параметры. В случае превышения допустимых весовых параметров система – также в автоматическом режиме - формирует штрафную квитанцию и передает данные оператору. Пилотные проекты по внедрению интегрированных решений на базе Vocord Traffic и Weight-in-motion ведутся на нескольких автомагистралях, в том числе 18-километровом платном участке М-1 «Беларусь». Там программно-аппаратный комплекс позволяет контролировать весь транспортный поток на предмет превышения допустимой нагрузки на дорогу, что, в свою очередь, приводит к повышению сохранности дороги.
Этот проект на трассе М-1 Алексей Кадейшвили называет наиболее успешным для Вокорда и во многом показательным: «Платная дорога характеризуется мощным техническим оснащением. Чтобы обеспечить максимальную пропускную способность трассы, ее надо оснастить разнообразными датчиками, оперативно реагирующими на инциденты. Все, что касается видеонаблюдения на платном обходе Одинцово, выполнено нашими силами. Дорога полностью просматривается камерами, оператор может видеть картинку с любого участка трассы. И, что очень важно, система обзорного видеонаблюдения VOCORD Tahion позволяет не только визуально контролировать ситуацию на трассе, но и в автоматическом режиме детектировать аварии, возникновение пробок, заторов, появление различных помех на дороге. Кроме этого, внедренная система позволяет вести статистику дорожного движения. Система собирает такие данные, как количество проехавших машин, средняя скорость, дистанция между машинами и другое. Вся эта информация передается в интеллектуальную транспортную систему, управляющую движением на дороге».
Алексей Кадейшвили. Фото: Sk.ru
Для управления дорогой используется хорватская система TopXView («это качественная разработка европейского уровня», отмечает Кадейшвили), в которую интегрирована подсистема Вокорда. Опыт взаимодействия с известными европейским производителем повышает шансы российской компании на участие в других масштабных проектах интеллектуального видеонаблюдения. Ели заказчик использовал оборудование российской компании в рамках одного проекта, то с большой долей вероятности и во всех последующих он тоже предпочтет продукцию Вокорда.
Так происходит, например, в рамках реализуемого уже второй год и состоящего из нескольких этапов проекта «Безопасный город» Саранск». В столице Мордовии система VOCORD Traffic фиксирует такие нарушения, как поворот из запрещенного ряда и заезд за стоп-линию (по статистике Вокорд, эти два вида нарушений, а вовсе не превышение скорости, могут приносить больше всего денег в бюджет в виде штрафов), проезд на запрещающий сигнал светофора, выезд на встречную полосу движения и непропуск пешехода. На прямолинейных участках система VOCORD Traffic фиксирует превышение скорости.
Саранскому руководству была нужна система, которая ловила «редкие» бы нарушения, многие из которых не фиксируются системами фотофиксации других производителей. Среди них - непропуск пешехода на нерегулируемом пешеходном переходе. Это нарушение является распространенной причиной ДТП на российских перекрестках, многие из которых заканчиваются смертельным исходом. По данным ГИБДД, в России ежегодно совершается около 70 тысяч наездов на пешеходов, каждый третий из них - на пешеходном переходе. При этом 86% таких инцидентов происходит по вине водителей.
Проект внедрения системы контроля дорожного движения в Саранске стартовал в III квартале прошлого года. К концу 2014 - на первом этапе проекта - системой VOCORD Traffic оборудовали 8 из 40 запланированных рубежей контроля (перекрестков и прямых участков), на которых ежедневно фиксируется более 1,5 тысяч нарушений ПДД. Там, где внедряются подобные системы, аварийность, по данным ГИБДД, сокращается в среднем на 30-40%, сообщили в Вокорде, ссылаясь на статистику дорожной полиции. Один из самых убедительных результатов получен во Владикавказе - в столице Северной Осетии количество нарушений ПДД на дорогах, оборудованных системой VOCORD Traffiс, снизилось в пять раз.
В общей сложности компания участвует в 70-ти с лишним комплексных проектах «Безопасный город» в том числе в Рязани. Использование «интеллектуальных» систем видеонаблюдения позволило правоохранительным службам Рязани сократить число операторов, повысив при этом эффективность их работы. Работа всех систем в комплексе открыла новые возможности поиска правонарушителей. Например, при поиске нарушителя, устроившего стрельбу на железнодорожном вокзале города, именно совокупная работа 2-х систем позволила сначала узнать машину подозреваемого и направление ее движения (по камерам видеонаблюдения), а потом определить ее номер, сняв статистику с камер системы VOCORD Traffic. Перенимать опыт «Безопасного города» в Рязани приезжают представители правоохранительных структур из многих регионов России.
Продукты Вокорда установлены более чем на 2 тысячах предприятий и организаций - от космодрома Плесецк, пограничных пунктов, нефтегазовых компаний и гидроэлектростанций до крупных торговых сетей, косметических фирм и банков. В числе выпускаемых ею продуктов, помимо программно-аппаратных комплексов для контроля транспортных потоков, системы для записи телефонных переговоров и IP-телефонии, обзорного видеонаблюдения с функциями видеоаналитики, распознавания лиц, обнаружения SMS-мошенничества и спама в сотовых сетях и т.д. Небольшой бизнес по установке домофонов и электронных замков, запущенный в середине 1990-ых выпускниками московских технических вузов, перерос в высокотехнологичную компанию с годовым оборотом около 15 млн долларов и штатом более 120 человек (80% из них инженеры).
Вырученные от развертывания систем распознавания номеров и фотофиксации нарушений ПДД деньги в Вокорде пускают, в том числе, на финансирование не столь прибыльных пока, но крайне перспективных проектов в области машинного зрения и распознавания образов. «Занятые в этой сфере специалисты единодушны в том, что подобные задачи имеют крайне сложное решение. Многие производители комплексов видеонаблюдения и видеоаналитики уверяют в рекламных проспектах, что они распознают ли не 90% драк, но на деле этим и близко не пахнет. Вряд ли в ближайшее время кому-либо удастся добиться такого высокого результата», - прогнозирует технический директор Вокорда. Причем, по его оценке, не дальше остальных в этом направлении продвинулись израильтяне, которые, как гласит расхожее мнение, собаку съели на обеспечении безопасности, в том числе с использованием технических средств. «В Израиле очень хорошо налажена система обеспечения безопасности в целом. Нештатные ситуации оперативно фиксируются как аппаратурой, так и операторами за мониторами. Я видел разработки, которые израильтяне демонстрируют на открытых и закрытых выставках, и могу свидетельствовать, что сверхъестественных технических откровений у них нет. Главное откровение в том, как все организовано и используется», - уверяет Алексей Кадейшвили.
Еще одно перспективное направление деятельности компании - распознавание лиц и их соотнесение со снимками из разнообразных баз. Компьютерные системы справляются с этой задачей лучше людей. Мы хорошо распознаем только знакомые лица - родственников, друзей соседей и т.д. Если человеку дать стопку из тысячи фотографий и попросить найти снимок, аналогичный тому, что хранится в базе, у него возникнут сложности. Конечно, специалисты делают это лучше нетренированных людей, но машина уже несколько лет обгоняют этих экспертов в случае с распознаванием лиц незнакомцев.
Основная проблема распознавания лиц в публичных местах, в первую очередь, на транспортных узлах – невозможность заставить людей «сотрудничать» с системой. Пассажиры смеются, хмурятся, разговаривают, едят, не всегда смотрят прямо на камеру. Эти факторы сильно снижают достоверность работы традиционных систем распознавания лиц. В отличие от некоторых биометрических систем, которые требуют четкого позиционирования лица человека относительно камеры, VOCORD FaceControl работает в полностью некооперативном режиме. Это означает, что человеку не нужно занимать определенную позицию перед камерой – система выхватывает лицо из потока людей, которые вообще могут не знать, что находятся в зоне видеонаблюдения (например, в метро, на вокзалах, стадионах, кинотеатрах, магазинах и т.д.)
В системе VOCORD FaceControl используются специализированные интеллектуальные цифровые камеры, которые способны разглядеть до 16 лиц одновременно. Операция детектирования, то есть фиксации факта появления нового лица, проходит на уровне камеры - эти интеллектуальные функции уже зашиты в ее процессор. Еще одно достоинство камеры NetCam4 в том, что она, отсекает всю избыточную информацию, передает на сервер только лицо человека, что позволяет не нагружать сеть. Информация от камер к серверам может передаваться по Wi-Fi и даже 3G-сетям.
В каких сферах применимы и востребованы системы распознавания лиц? Например, в розничной торговле, где VOCORD FaceControl позволяет решить две больших группы задач, связанных с безопасностью (снижение потерь от воровства и помощь в расследовании инцидентов) и маркетингом (повышение уровня сервиса, определение целевой аудитории и оптимизация затрат на рекламу), отвечает Алексей Кадейшвили.
Если человек в состоянии разобрать буквы и цифры на автомобильном номере, значит, система распознает его наверняка. Если же наблюдатель не может различить знак, то это вовсе не означает, что и аппаратура его не увидит
Основанная на новых алгоритмах машинного зрения система предупредит охрану о появлении вора на входе в магазин (если его фото есть в «черном списке») и найдет человека в архиве накопленных снимков (по фото, ФИО и времени). Так, в калининградском магазине «Бауцентр» (региональная сеть гипермаркетов строительных и отделочных материалов) система VOCORD FaceControl позволила задержать почти в два раза больше нарушителей. До того, как центральный вход гипермаркета оборудовали камерами, которые в полностью автоматическом режиме выделяют, фотографируют и сохраняют в архиве лица посетителей, в магазине происходило порядка 30-50 задержаний нарушителей в месяц. «После внедрения системы количество задержаний увеличилось до 60-80 ежемесячно, что позволило значительно сократить финансовые потери магазина. Кроме того, система служит эффективным инструментом для предотвращения краж», - рассказал Александр Гладченков, начальник отдела внутреннего контроля гипермаркета «Бауцентр» в Калининграде.
Что до маркетинговой аналитики, то VOCORD FaceControl, сообщит владельцу магазина о количестве посетителей за день, их поле и примерном возрасте (возраст распознается в определенных интервалах - до 25, от 25 до 35, от 35 до 45 и т.д, точность распознавания пола и возраста – от 80% до 90%),самом популярном времени посещения магазина, проценте покупателей, возвращающихся повторно и т.д. Эта информация важна с точки зрения маркетинговой аналитики и правильной организации эффективных рекламных кампаний. Со временем, прогнозирует Алексей Кадейшвили, комплексы видеонаблюдения научатся распознавать эмоции посетителей и определять их реакцию на тот или иной товар. Важно, что система не собирает никаких персональных данных (только фотографии, которые сами по себе персональными данными не являются) и поэтому ее применение не несет никаких юридических рисков, отмечают в Вокорде. Кроме «Бауцентра», системы видеонаблюдения компании Вокорд установлены на объектах таких крупных торговых сетей, как, Дикси, «Магнит», «Капитолий», «Иль де Ботэ» и других.
С конца прошлого года систему VOCORD FaceControl использует Бюро кредитных историй «Эквифакс Кредит Сервисиз». Фотографии потенциальных заемщиков поступают от банков-партнеров в центр обработки данных бюро кредитных историй «Эквифакс», после чего полученные изображения сравниваются с базами данных «Эквифакса» - «черными списками» и различными базами должников. Сотрудник банка в режиме реального времени получает информацию о клиенте, после чего оперативно принимает решение о выдаче кредита заемщику. Финансовая сфера является наиболее привлекательной для мошенников, изобретающих все более новые и изощренные схемы обмана. Для кредитного сектора эта проблема особенно актуальна, поскольку именно там, как это ни парадоксально, проще всего как обмануть сотрудников банка, так и обойти технологии. По данным Национального бюро кредитных историй (НБКИ), на 1 января 2014 г. потери кредиторов от мошеннических действий составили 153 млрд рублей. Годом ранее, на 1 января 2013 года, эта цифра была в 2,5 раза меньше (67 млрд рублей). Среди банков-клиентов, пользующихся этой услугой, организации из ТОП-60 сегмента розничного кредитования: «Русский Стандарт», «Альфа-Банк», «Кредит Европа Банк», Home Credit.
Отметим, что с бюро «Эквифакс» сотрудничает и другой сколковский резидент из IT-кластера, специализирующаяся на машинном зрении компания «Вижн Лабс». В частности, партнеры договорились об интеграции биометрического модуля VisionLabs Luna в новый сервис по предотвращению кредитного мошенничества - Biometric Fraud Prevention Service, предназначенный для выявления кредитных заявок, поданных с использованием украденных документов, переклеенных фотографий в паспорте, либо оформленных на чужие документы.
В рамках «Сколково» - статус резидента получен в 2011 году – Вокорд разрабатывает трехмерную систему некооперативного распознавания лиц VOCORD FaceControl 3D. В отличие от большинства других проектов IT-кластера, связанных в основном с программированием, эта система является аппаратно-программным комплексом.
В зоне контроля устанавливаются 2 пары синхронизированных стереокамер, разработанных специально для систем биометрического распознавания образов. Когда в зоне контроля появляется человек, система делает серию синхронных снимков с разных ракурсов. Если параметры заснятого камерами объекта подходят под критерии человеческого лица, система начинает строить его 3D-модель - сетку с тысячами узлов (расстояние между биометрическими точками - до 0,5 мм). Потом на этот «каркас» программа «натягивает» текстуру. И вот на экране модель лица того, кто полторы секунды назад - а именно столько занимает процесс обработки снимков - проходил через рамки. Система сравнивает 3D-модели лиц с эталонными моделями или изображениями, ищет совпадения и уведомляет оператора, если совпадение найдено. Инженеры уверяют, что на точность распознавания не повлияют ни наклоненная голова, ни макияж, а борода, очки или сигарета в зубах скажутся на результатах распознавания, но не так существенно, как в случае традиционных 2D-систем распознавания.
Пока трехмерная система распознавания система довольно громоздка и дорога, признает Алексей Кадейшивили, но при этом весьма эффективна - во время теста, организованного кластером информационных технологий Фонда «Сколково», VOCORD FaceControl 3D показала стопроцентный результат по количеству детектированных и распознанных системой лиц. Тест проводили с учетом биометрической методики, разработанной Вокордом совместно с силовыми ведомствами (в числе заказчиков компании – МВД, ФСБ и ФСО), и в ходе испытаний система не произвела ни одного ложного срабатывания.
Игорь Богачев, вице-президент «Сколково», исполнительный директор кластера информационных технологий Фонда, высоко отозвался о деятельности Вокорда: «Проект 3D-идентификации получил поддержку в «Сколково», в том числе грант в размере 20 млн рублей. Система создается с использованием уникальных разработок команды в области биометрической идентификации, методов поиска и распознавания в видеоизображениях. Проект, прежде всего, направлен на обеспечение безопасности, в том числе стратегических объектов, таких, как метро, аэропорты и других. Уже сейчас мы видим высокий спрос на подобные решения как в России, так и за рубежом. Например, совместно с TAL Secure Systems началось продвижение интеллектуальных решений VOCORD на международный рынок: Индия, в ближайшее время – ближневосточные страны и государства Персидского залива. Считаю, что опыт команды Вокорд - прекрасный пример создания в России высокотехнологичного продукта, превосходящего зарубежные аналоги, который позволит повысить безопасность наших городов».
В последнее время сфера интереса специалистов Вокорда связана с новым направлением - созданием профиля пользователей социальных сетей на основе анализа фото и генерируемых ими текстов. В этом технарям помогают специалисты в области биометрии (Вокорд является членом Русского биометрического общества) и профессиональные психологи. У этой задачи - вполне прикладное маркетинговое применение: со временем она позволит крупным интернет-ресурсам проводить «персонифицированные» рекламные кампании, учитывающие психотип потенциального покупателя.