МЕТОДЫ ЦЕЛОСТНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ АУТЕНТИФИКАЦИИ ЧЕЛОВЕКА ПО ТЕРМОГРАММЕ ЛИЦА

Аннотация

Цель работы. Данное исследование проведено для изучения применимости методов целостного преобразования изображений к задаче аутентификации личности человека по термографическому изображению его лица. Предмет исследования. Данная работа включает исследование методов целостного преобразования изображений применительно к задаче аутентификации человека по термографическому снимку его лица. Собраны наборы данных изображений лиц в дальнем инфракрасном диапазоне (LWIR). Новизна исследования состоит в особенностях набора данных изображений, собранных в реальных условиях, оказывающих влияние на качество аутентификации, таких как мимика, ношение очков или медицинской маски, нанесение грима/косметики, различная освещенность и температурные условия окружающей среды, повороты головы. Методы. Исследуемые методы основаны на построении и выделении признаков изображения при сокращении размерности и преобразовании изображения в другую форму представления. Методы применяются при решении задачи выделения признаков на изображениях, при аутентификации по 2D-изображению лица и при решении других задач компьютерного зрения. В данной статье рассматриваются классические методы целостного преобразования изображений: анализ главных компонент, анализ главных компонент с применением ядра, анализ линейного дескриптора, анализ независимых компонент, усеченное сингулярное разложение, дискретное косинусное преобразование. В качестве меры близости изображений используется евклидово расстояние между векторами признаков изображения. Основные результаты. Тестирование методов было выполнено на наборе термограмм, состоящем из 632 тысяч изображений лиц 158 человек. В качестве метрики для оценки качества сопоставления выбранных методов использована F-мера. В результате проведенного эксперимента, метод анализа независимых компонент показал наиболее высокие значения метрики F-меры – 0,72. Практическая значимость. Результаты работы могут найти применения в системах управления и контроля доступом для повышения отказоустойчивости аутентификации лиц. Использование рассмотренных методов эффективно в задачах обработки термографических снимков для аутентификации человека по вторичным признакам, в частности по рисунку его вен и сосудов на лице, в случаях изменения мимики и внешности по средству нанесения грима и носимых аксессуаров.