VKIST захоплення обличчя: програмне забезпечення для збору даних зображень обличчя під різними кутами для досліджень та розробок штучного інтелекту

Програмне забезпечення для захоплення облич VKIST підтримує синхронне керування системою багатокутової фотографії обличчя, керування освітленням та автоматичне маркування даних, що дозволяє створювати високоякісну базу даних зображень для досліджень комп'ютерного зору та застосувань штучного інтелекту.

У контексті все ширшого застосування технології розпізнавання облич та 3D-моделювання обличчя в багатьох галузях, таких як безпека, охорона здоров'я , електронна комерція, особиста безпека, нагальною стає потреба у створенні структурованої, різноманітної та масштабної бази даних зображень обличчя. Однією з головних проблем сьогодення є збір даних зображень з однаковою якістю, за різних умов освітлення та під різними кутами зйомки, забезпечуючи при цьому точність класифікації та зберігання даних.

Щоб вирішити цю проблему, дослідницька група В'єтнамсько-Корейського інституту науки і технологій (VKIST) розробила програмне забезпечення для захоплення обличчя VKIST – інструмент, який підтримує одночасне керування системою, що складається з кількох цифрових камер та освітлювальних модулів, що дозволяє збирати, маркувати та зберігати дані про зображення обличчя в режимі реального часу.

Рішення для збору та обробки даних зображень обличчя

Захоплення обличчя VKIST запрограмовано мовою C#, має зручний інтерфейс в'єтнамською мовою, легко інтегрується та розширюється.

Захоплення обличчя VKIST дозволяє дистанційно керувати популярними дзеркальними фотокамерами Nikon та Canon, такими як 5DmarkII, 5DMarkIII, 6DMarkII, 1500D, 2000D, D60, D3000, D5100, D7100, D4, D800..., через інтерфейс USB та протокол RS232. Користувачі можуть виконувати такі операції, як перегляд зображень у реальному часі (Live View), налаштування технічних параметрів (діафрагма, витримка, ISO), керування одночасним фотозйомкою та передача фотографій на комп'ютер у режимі реального часу.

Зокрема, програмне забезпечення підтримує одночасне керування кількома камерами – важлива функція в системах збору даних зображень з кількох кутів. Інтерфейс програмного забезпечення виконано в'єтнамською мовою та розроблено в окремих функціональних блоках для зручності використання та легкої інтеграції в складні системи.

Інтерфейс програмного забезпечення для захоплення облич VKIST (рисунок 1) розділений на окремі блоки з функціями, описаними на рисунку 2. Мова, що відображається в програмному забезпеченні, — в'єтнамська.

Інтерфейс програмного забезпечення для захоплення обличчя VKIST.

Схема основних функціональних блоків програмного забезпечення.

Захоплення обличчя VKIST також інтегрує можливість керування інтенсивністю світла системи освітлення шляхом передачі даних з файлів конфігурації до схеми керування освітленням. Завдяки цьому, освітлення під час процесу зйомки точно контролюється, забезпечуючи стабільну якість зображення, що є ключовим фактором у застосунках штучного інтелекту.

Крім того, у це програмне забезпечення також інтегрована функція керування інтенсивністю світла. Користувачам потрібно лише ввести доступний файл параметрів інтенсивності світла, а потім за допомогою програмного забезпечення зчитати дані та передати параметри до схеми керування інтенсивністю світла. Звідти можна точно контролювати кількість світла в навколишньому середовищі.

Ще однією родзинкою є можливість автоматичного маркування даних відповідно до структури, що робить процес керування, пошуку та навчання моделей штучного інтелекту більш ефективним. Програмне забезпечення підтримує варіанти режиму зберігання даних (локально на камері, збереження на комп'ютері) та класифікацію даних відповідно до попередньо визначених сценаріїв.

Ще однією видатною особливістю є можливість автоматичного маркування зображень відповідно до заздалегідь визначеної структури, що значно економить час ручної класифікації. Захоплення обличчя VKIST дозволяє налаштувати спосіб збереження зображень: за папкою, за об'єктом, за типом виразу обличчя або за іншими варіаціями, такими як носіння окулярів, носіння масок, зміна зачіски...

Крім того, програмне забезпечення також підтримує кілька режимів збереження даних, включаючи послідовний запис, перезапис або збереження на камері перед передачею на сервер. Це допомагає системі бути гнучкою в обробці великих обсягів зображень, мінімізуючи ризик втрати даних або виникнення проблем під час роботи.

Дослідницька платформа штучного інтелекту та створення великомасштабної бази даних облич

Програмне забезпечення наразі використовується в системі збору даних про зображення обличчя, розгорнутій VKIST, яка включає 33 дзеркальні фотокамери Canon, 20 регульованих освітлювальних модулів, залізну раму для розміщення камер та освітлення навколо півсфери, а також три потужні ПК з моніторами та програмним забезпеченням для керування системою. За допомогою цієї системи спільна лабораторія VKIST-Nacentech/відділ інформаційних технологій VKIST збирає та створює базу даних зображень обличчя близько 500 осіб (близько 5 мільйонів фотографій) і продовжує збирати більше даних.

Зразок даних багатокутового зображення обличчя був отриманий за допомогою програмного забезпечення для захоплення обличчя VKIST.

Програмне забезпечення використовувалося у спільних проектах з Корейським інститутом науки і технологій (KIST) для збору даних про зображення облич понад 1000 в'єтнамців. Ця база даних містить близько 10 мільйонів фотографій з різними виразами обличчя, такими як нормальний, щасливий, сумний, наляканий, злий, здивований, роздратований, а також з прихованими аксесуарами, такими як маски, окуляри, капелюхи, перуки, за різних умов освітлення.

Програмний інтерфейс з повними специфікаціями.

Дані, зібрані системою за допомогою програмного забезпечення для захоплення облич VKIST, застосовувалися та застосовуються в багатьох напрямках досліджень та розробки технологій:

3D-моделювання обличчя з багатокутних 2D-фотографій,

Підвищити точність технології розпізнавання облич в деформованих умовах (затемнення, складне освітлення),

3D лазерне гравірування облич на склі як сувеніри,

Реконструкція зображень облич померлих людей зі старих фотографій для цілей зберігання культурної спадщини та історичних об'єктів.

Застосування в електронній комерції, медичній естетиці, доповненій реальності.

Розробка та застосування захоплення обличчя VKIST не лише допомагає VKIST взяти на себе ініціативу у створенні великих баз даних, але й сприяє покращенню дослідницького потенціалу в галузі комп'ютерного зору та штучного інтелекту у В'єтнамі – ключових галузях четвертої промислової революції.

Оволодіння та опанування програмних технологій для керування спеціалізованими апаратними системами, особливо багатопристроєвими оптичними системами, відіграє важливу роль у створенні вітчизняних платформ штучного інтелекту, що відповідають антропометричним характеристикам в'єтнамського народу.

Захоплення обличчя VKIST – це демонстрація розробки високотехнологічних програмних інструментів для дослідження та впровадження систем комп'ютерного зору у В'єтнамі. Оволодіння технологією керування та синхронізації великомасштабних систем збору даних зображень стане важливою основою для сприяння розвитку потенціалу штучного інтелекту в країні, особливо в галузях, що потребують антропометричних даних з регіональними або етнографічними характеристиками.

Відділ ІТ зареєстрував авторські права на програмне забезпечення «VKIST face capture» одразу після завершення та тестування всієї програми.

Свідоцтво про реєстрацію авторського права на програмне забезпечення для захоплення облич VKIST.

В'єтнамсько-Корейський інститут науки і технологій

Джерело: 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