VKIST-Gesichtserfassung: Software zur Erfassung von Gesichtsbilddaten aus verschiedenen Winkeln für KI-Forschung und -Entwicklung

Angesichts der zunehmenden Verbreitung von Gesichtserkennungstechnologien und 3D-Gesichtsmodellierung in Bereichen wie Sicherheit, Gesundheitswesen , E-Commerce und Personenschutz wird der Aufbau einer strukturierten, vielfältigen und umfangreichen Gesichtsbilddatenbank immer dringlicher. Eine der größten Herausforderungen besteht darin, Bilddaten in gleichbleibender Qualität unter verschiedenen Lichtverhältnissen und aus unterschiedlichen Aufnahmewinkeln zu erfassen und gleichzeitig eine präzise Datenklassifizierung und -speicherung zu gewährleisten.

Um dieses Problem zu lösen, hat das Forschungsteam des Vietnam - Korea Institute of Science and Technology (VKIST) die VKIST-Gesichtserfassungssoftware entwickelt. Dieses Tool unterstützt die gleichzeitige Steuerung eines Systems, das aus mehreren Digitalkameras und Beleuchtungsmodulen besteht und die Erfassung, Kennzeichnung und Speicherung von Gesichtsbilddaten in Echtzeit ermöglicht.

Lösung zur Erfassung und Verarbeitung von Gesichtsbilddaten

Die Gesichtserkennungssoftware VKIST ist in der Programmiersprache C# programmiert und verfügt über eine benutzerfreundliche Oberfläche in Vietnamesisch, die sich leicht integrieren und erweitern lässt.

Die VKIST-Gesichtserkennung ermöglicht die Fernsteuerung gängiger Nikon- und Canon-DSLR-Kameras wie der 5D Mark II, 5D Mark III, 6D Mark II, 1500D, 2000D, D60, D3000, D5100, D7100, D4, D800 usw. über USB-Schnittstelle und RS232-Protokoll. Benutzer können Live-Bilder anzeigen (Live-View), technische Parameter (Blende, Verschlusszeit, ISO) anpassen, Serienaufnahmen auslösen und Fotos in Echtzeit auf den Computer übertragen.

Die Software unterstützt insbesondere die gleichzeitige Steuerung mehrerer Kameras – eine wesentliche Funktion in Systemen zur Bilddatenerfassung aus verschiedenen Blickwinkeln. Die Benutzeroberfläche ist in Vietnamesisch verfasst und in separate Funktionsblöcke unterteilt, um die Bedienung zu vereinfachen und die Integration in komplexe Systeme zu erleichtern.

Die Benutzeroberfläche der VKIST-Gesichtserfassungssoftware (Abbildung 1) ist in separate Blöcke mit in Abbildung 2 beschriebenen Funktionen unterteilt. Die in der Software angezeigte Sprache ist Vietnamesisch.

Benutzeroberfläche der VKIST-Gesichtserfassungssoftware.

Diagramm der wichtigsten Funktionsblöcke der Software.

Die VKIST-Gesichtserfassung ermöglicht zudem die Steuerung der Lichtintensität des Beleuchtungssystems durch die Übertragung von Daten aus Konfigurationsdateien an die Lichtsteuerung. Dadurch wird die Lichtumgebung während der Aufnahme präzise gesteuert, was eine gleichbleibende Bildqualität gewährleistet – ein Schlüsselfaktor für KI-Anwendungen.

Zusätzlich ist die Lichtintensitätssteuerung in die Software integriert. Benutzer müssen lediglich die vorhandene Lichtintensitätsparameterdatei eingeben. Anschließend liest die Software die Daten aus und überträgt die Parameter an die Lichtintensitätssteuerung. So lässt sich die Lichtmenge in der Umgebung präzise regeln.

Ein weiteres Highlight ist die Möglichkeit, Daten automatisch strukturell zu kennzeichnen. Dies optimiert die Verwaltung, den Abruf und das Training von KI-Modellen. Die Software unterstützt verschiedene Datenspeichermodi (lokal auf der Kamera, Speicherung auf dem Computer) und die Datenklassifizierung anhand vordefinierter Szenarien.

Ein weiteres herausragendes Merkmal ist die Möglichkeit, Bilder automatisch nach einer vordefinierten Struktur zu kennzeichnen, was die manuelle Klassifizierung erheblich beschleunigt. Die VKIST-Gesichtserkennung ermöglicht die Konfiguration der Bildspeicherung: nach Ordner, Objekt, Gesichtsausdruck oder anderen Kriterien wie z. B. das Tragen einer Brille oder Maske, veränderte Frisuren usw.

Darüber hinaus unterstützt die Software verschiedene Datenspeichermodi – darunter sequentielle Aufzeichnung, Überschreiben oder Speichern direkt in der Kamera vor der Übertragung auf den Server. Dies ermöglicht ein flexibles System bei der Verarbeitung großer Bildmengen und minimiert das Risiko von Datenverlust oder Engpässen im Betrieb.

Aufbau einer Forschungsplattform für künstliche Intelligenz und einer groß angelegten Gesichtsdatenbank

Die Software wird derzeit im Gesichtsbilddatenerfassungssystem des VKIST eingesetzt. Dieses System umfasst 33 Canon-DSLR-Kameras, 20 verstellbare Beleuchtungsmodule, einen Metallrahmen zur Anordnung von Kameras und Beleuchtung um eine Halbkugel sowie drei leistungsstarke PCs mit Monitoren und Systemsteuerungssoftware. Mit diesem System hat das VKIST-Nacentech Joint Laboratory/Information Technology Department eine Gesichtsbilddatenbank mit Daten von etwa 500 Personen (rund 5 Millionen Fotos) aufgebaut und sammelt kontinuierlich weitere Daten.

*Die Erfassung von Gesichtsbilddaten aus verschiedenen Blickwinkeln erfolgte mit der Gesichtserfassungssoftware VKIST.*

Die Software wurde in Kooperationsprojekten mit dem Korea Institute of Science and Technology (KIST) eingesetzt, um Gesichtsbilddaten von über 1.000 Vietnamesen zu erfassen. Die Datenbank umfasst rund 10 Millionen Fotos mit verschiedenen Gesichtsausdrücken wie normal, fröhlich, traurig, ängstlich, wütend, überrascht und genervt sowie mit verdeckten Accessoires wie Masken, Brillen, Hüten und Perücken unter verschiedenen Lichtverhältnissen.

*Softwareschnittstelle mit vollständigen Spezifikationen.*

Die mit Hilfe der VKIST-Gesichtserfassungssoftware aus dem System gesammelten Daten wurden und werden in vielen Bereichen der Forschung und Technologieentwicklung eingesetzt:

3D-Gesichtsmodellierung aus 2D-Fotos aus verschiedenen Blickwinkeln,

Erhöhung der Genauigkeit der Gesichtserkennungstechnologie unter schwierigen Bedingungen (Verdeckung, komplexe Lichtverhältnisse).

3D-Lasergravur von Gesichtern auf Glas als Souvenirs,

Rekonstruktion von Bildern der Gesichter Verstorbener anhand alter Fotos, die kulturellen und historischen Archivierungszwecken dienen,

Anwendungsgebiete: E-Commerce, ästhetische Medizin, Augmented Reality.

Die Entwicklung und Anwendung der VKIST-Gesichtserfassung hilft VKIST nicht nur dabei, die Initiative beim Aufbau großer Datenbanken zu ergreifen, sondern trägt auch zur Verbesserung der Forschungskapazitäten im Bereich Computer Vision und Künstliche Intelligenz in Vietnam bei – Kernbereiche der vierten industriellen Revolution.

Die Beherrschung und Anwendung von Softwaretechnologien zur Steuerung spezialisierter Hardware-Systeme – insbesondere optischer Systeme mit mehreren Geräten – spielt eine wichtige Rolle beim Aufbau inländischer KI-Plattformen, die für die anthropometrischen Merkmale der vietnamesischen Bevölkerung geeignet sind.

Das VKIST-Gesichtserfassungsprojekt demonstriert die Entwicklung von Hightech-Softwaretools für die Forschung und den Einsatz von Computer-Vision-Systemen in Vietnam. Die Beherrschung der Technologie zur Steuerung und Synchronisierung von Systemen zur Erfassung groß angelegter Bilddaten bildet eine wichtige Grundlage für die Förderung der Entwicklung künstlicher Intelligenz im Land, insbesondere in Bereichen, die anthropometrische Daten mit regionalen oder ethnografischen Merkmalen erfordern.

Die IT-Abteilung ließ das Urheberrecht an der „VKIST Gesichtserkennungssoftware“ unmittelbar nach Fertigstellung und Erprobung des gesamten Programms registrieren.

*Bescheinigung über die Registrierung des Urheberrechts für die Gesichtserkennungssoftware VKIST.*

Vietnam - Korea Institut für Wissenschaft und Technologie

Quelle: https://mst.gov.vn/vkist-face-capture-phan-mem-thu-thap-du-lieu-anh-khuon-mat-da-goc-phuc-vu-nghien-cuu-va-phat-trien-ai-197250927011551324.htm