NEC IT solutions for public safety

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


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


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


Решения на основе лучевых фотосенсоров


Интегрированное решение по безопасности (остров Джуронг, Сингапур)


Ｐage 52