Redes neuronales para necesidades empresariales: pasos sencillos para implementar la biometría

¿Cómo funcionan los sistemas de reconocimiento facial? ¿Cuáles sectores de la economía pueden beneficiarse más de la implementación de la biometría? ¿Y cómo garantizar una integración perfecta de sistemas?

Contenido:

Cómo funcionan las tecnologías de reconocimiento facial

Por qué las soluciones biométricas son tan útiles

Cómo elegir la mejor solución de TI para la integración

Recomendaciones sobre la explotación del sistema y la instalación de las cámaras

Cómo funcionan las tecnologías de reconocimiento facial

Hoy en día las tecnologías biométricas (y el reconocimiento facial en particular) son una parte integrante de nuestra vida. Las redes neuronales que las sustentan son capaces de procesar datos visuales, identificar y verificar información sobre quién se encuentra en el encuadre. Los expertos de RecFaces ya explicaron en detalles la terminología especializada en el artículo: «Los puntos sobre las íes: identificación, verificación y autenticación en productos biométricos». En palabras sencillas, las soluciones biométricas inteligentes se basan en dos tecnologías. La primera busca y captura los rostros en el vídeo, luego los «recorta» según una silueta determinada y los «alinea» (los rota o centra) si es necesario. Una vez que la foto cumple los parámetros necesarios, es el momento de que la segunda tecnología tome el relevo. Ésta analiza la foto tomada por la primera red neuronal y la compara con la base de datos.

Woody Bledsoe, un científico de la Universidad de Texas, es ampliamente considerado el padre de la biometría. Allá por los años 60, mucho antes de la era de las redes sociales y los selfies, Woody, junto con otros investigadores, creó una base de datos de 800 fotografías de personas tomadas desde distintos ángulos. Cabe destacar que los resultados de sus homólogos no fueron tan impresionantes. Antes, los algoritmos se entrenaban para distinguir símbolos, y ahora son capaces de identificar rostros. La mayoría de los elementos clave que han avanzado la biometría, como las bases de datos o su comparación, son el mérito de Woody Bledsoe.

Por qué las soluciones biométricas son tan útiles

La biometría se está utilizando cada vez más en varios campos. La identificación de usuarios, la seguridad y el pago sin efectivo son solo algunos ejemplos de su implementación exitosa. La tecnología y los algoritmos son cada vez más sofisticados y el reconocimiento facial actualmente no se percibe como algo extraño sino como algo común. Gracias a la inteligencia artificial que constituye el núcleo de la biometría, los cuerpos de seguridad pueden sistematizar la información de forma más eficiente: las bases de datos automatizadas aceleran el proceso de seguimiento y captura de infractores y almacenan la información sobre sus antecedentes penales. Otro ámbito de alta tecnología que ha cosechado los beneficios de la biometría es, sin duda, la medicina. Gracias a las cámaras instaladas en residencias de personas mayores, es posible controlar el horario de medicamentos y el estado de los residentes. Las aplicaciones genéticas avanzadas ahorran mucho tiempo y dinero al analizar escaneos para revelar la predisposición a enfermedades raras. La tecnología biométrica también ha demostrado su eficacia en el sector privado de la economía. Las cámaras en las tiendas monitorizan a los infractores, ayudan a controlar la disciplina laboral del personal y analizan el comportamiento de los clientes para mejorar el servicio en el futuro. En las áreas donde el cerebro humano se cansa y se queda sin concentración, la inteligencia artificial se hace cargo de las tareas rutinarias 24 horas al día, 7 días a la semana, realizándolas con mucha más eficiencia.

Éstas son algunas de las áreas en las que las soluciones biométricas podrían ahorrar tiempo y reducir la carga de trabajo de los empleados:

• automatización de procesos;
• estimulación de la demanda;
• control de acceso;
• seguridad en aeropuertos;
• seguridad bancaria integral.

Cómo elegir la mejor solución de TI para la integración

El mercado de las tecnologías biométricas ofrece una gran variedad de software de reconocimiento facial. Echemos un vistazo a los tipos de integración más comunes:

• Soluciones personalizadas. Estos productos se desarrollan para las necesidades de un cliente particular, teniendo en cuenta las peculiaridades de sus procesos empresariales, lo que obviamente lleva mucho tiempo. Esta inflexibilidad de las soluciones personalizadas pone en duda la conveniencia de su implementación. El tiempo que lleva desarrollar un producto complejo «personalizado» no puede justificarse por completo, ya que es muy probable que la demanda de esta innovación disminuya y que el producto en sí mismo se vuelva obsoleto.
• Ajustamiento del algoritmo para satisfacer perfectamente las solicitudes del cliente. En la práctica, esta estrategia también lleva mucho tiempo y no garantiza resultados seguros, lo que afectará negativamente el atractivo comercial del producto. Además, como en el caso anterior, el producto final podría incumplir las necesidades comerciales actuales del cliente.
• Soluciones listas para usar que son fáciles de implementar y rápidas de integrar.

El éxito de un proyecto depende en gran medida de la elección correcta tanto del proveedor como de la tecnología. El análisis profundo del mercado permitió a los expertos de RecFaces ver el panorama completo, considerar todos los pros y los contras de cada enfoque y, finalmente, optar por productos biométricos listos para usar que se instalan en sólo 20 minutos y destacan entre otras soluciones de reconocimiento facial. Lo único que tiene que hacer el cliente es llenar la base de datos con fotos y conectar las fuentes de imágenes al sistema, lo que puede hacerse fácilmente con la ayuda de herramientas de importación y instrucciones sencillas paso a paso. Como resultado, nuestros clientes obtienen un sistema de reconocimiento facial listo para usar y no es necesaria ni programación adicional ni la participación de expertos en la materia.

«Nuestra decisión de centrarnos en desarrollar los productos biométricos listos para usar se basó, sobre todo, en los resultados obtenidos durante nuestros proyectos piloto. Tras analizar las demandas generales del mercado, la empresa las sistematizó en función de los distintos sectores y necesidades de los clientes y elaboró una „hoja de productos“ y una lista de requisitos para sus soluciones. RecFaces ya ha desarrollado varios productos en caja. Se basan en algoritmos de inteligencia artificial, pero a diferencia de ellos, no requieren años de ajustamiento y elaboración. Los planes futuros de la empresa incluyen ampliar su línea de productos de software para el sector empresarial», informan los expertos de RecFaces.

¿Cómo un usuario puede beneficiarse de los productos listos para usar de RecFaces? Enumeremos las ventajas más significativas:

• instalación sencilla que lleva solo 20 minutos;
• herramientas de importación para el inicio de operación rápido;
• interfaz fácil de usar;
• informes visualizados en caras y cifras;
• adaptadores listos para usar;
• aplicaciones móviles;
• documentación detallada;
• pleno cumplimiento de las políticas de protección de datos personales de los diferentes países;
• API abierta para una integración flexible;

Para demostrar la usabilidad de los productos en caja, los expertos de RecFaces comparten abiertamente sus conocimientos durante webinarios gratuitos sobre la implantación de productos biométricos inteligentes y ofrecen licencias de demostración gratuitas de 3 meses para que los clientes puedan evaluar las ventajas de nuestras soluciones en condiciones reales.

Recomendaciones sobre la explotación del sistema y la instalación de las cámaras

Los productos de RecFaces son muy flexibles en términos de integración, ya que pueden funcionar con varias marcas de cámaras de vigilancia. Para garantizar el funcionamiento correcto del algoritmo de reconocimiento facial, se debe seleccionar los dispositivos que cumplan con una serie de características. La precisión de identificación y el funcionamiento final del sistema dependen, en gran medida, de la calidad de la imagen.

En primer lugar, es necesario calcular cuántas cámaras bastarán para que el proceso de identificación sea preciso. Para eso, hay que tener en cuenta dos factores clave: el tipo de empresa y sus objetivos principales en materia de videovigilancia. Pasemos ahora a las características de las cámaras:

• resolución de la cámara — Full HD, a partir de 1080p (1920×1080) y superior, frecuencia de imagen de vídeo — al menos 15 fotogramas por segundo;
• distancia focal y anchura del objetivo: en la mayoría de los casos, 14-50 mm serán suficientes (estos parámetros son críticos en proyectos en los que la altura de la instalación de la cámara dificulta la «captura» de las caras adecuada , y la configuración del zoom ayuda a mejorar el tamaño de la imagen en el marco, lo que hace que los parámetros biométricos de la cara de la persona sean más «discernibles» para el sistema);
• el enfoque de la cámara debe ajustarse de tal manera que los imágenes de las caras en los vídeos sean distintas, de alto contraste y claramente visibles para el operador responsable de la supervisión;
• ángulos de reconocimiento: desde el punto de vista de la identificación biométrica, la posición ideal de la cabeza de una persona es de frente con la cabeza girada hacia la cámara. Se recomienda tomar este tipo de fotos a la hora de crear una base de datos, pero en realidad, las personas apenas controlan la posición de su cabeza al pasar ante las cámaras. Los algoritmos inteligentes de reconocimiento facial son capaces de identificar a una persona, incluso si la rotación de su cabeza es de hasta 90 grados, sin embargo, para obtener los resultados deseados, es mejor optimizar los ajustes tanto de las cámaras como del sistema. En cuanto a las cámaras, el ángulo permitido de rotación de la cabeza desde la imagen frontal es de ± 45°, el óptimo es de hasta 15°, y el ángulo permitido de inclinación de la cabeza es de hasta 35°, el óptimo es de ± 15°.

Una vez elegida la cámara, puede pasar a su instalación, que también es un proceso bastante delicado. Aquí hay unos detalles esenciales que debe tener en cuenta: la sala en la que se instalarán las cámaras, su perímetro y si está equipada con pantallas de demostración para mostrar algún contenido multimedia. Una instalación incorrecta de las cámaras anula la configuración de los dispositivos y reduce la precisión de los resultados del algoritmo de identificación biométrica. Preste atención a los siguientes criterios:

• la posición de la cámara debe coincidir con la dirección del flujo de personas (una persona debe estar siempre dentro de los ángulos de visión de la cámara y sólo es admisible la mínima desviación o inclinación de la cabeza con respecto al ángulo de visión);
• la altura de la instalación de la cámara CCTV es de 1,5-2,2 metros, la distancia es de 8-8,5 metros desde la cámara (esta distancia le permitirá «capturar» más caras y tomar más fotografías de personas individuales cuando están en la zona de vigilancia, lo que aumentará la precisión de la identificación);
• un ángulo de inclinación incorrecto de la cámara creará «zonas grises» incluso en un local pequeño (las distorsiones de visión horizontales pueden compensarse gracias al ajustamiento de la distancia focal, pero las verticales sólo pueden compensarse en caso del ángulo de inclinación del equipo correcto);
• nivel de iluminación recomendado — es mejor elegir espacios uniformemente iluminados, sin deslumbramiento ni sombras (para elegir la ubicación para la instalación de las cámaras, se recomienda utilizar programas especiales para el diseño de sistemas de videovigilancia).
• objetos extras en el encuadre: lo ideal es que no haya elementos del interior en el encuadre de la cámara porque puedan crear obstáculos para la “captura” adecuada de la imagen (pantallas que muestren contenido multimedia, cristales u otros obstáculos, generadores de vapor e incluso varios ventiladores).

En resumen, a la hora de elegir e instalar sistemas de videovigilancia, es necesario tener en cuenta lo siguiente:

• fijar unas metas principales del proyecto: impedir el acceso de personas no deseadas al territorio, controlar el desplazamiento de los empleados por el territorio de la empresa, reforzar el control sobre algunas zonas separadas — las respuestas a estas preguntas le permitirán calcular el número necesario de cámaras;
• evaluar los parámetros de la sala: si hay zonas con control de acceso adicional o zonas de espacio abierto, que requieren más cámaras;
• calcular aproximadamente la capacidad del disco necesaria para almacenar el archivo de datos;
• asegúrese de que el local donde se instalarán las cámaras cumple con todos los requisitos de relación óptima de altura, distancia y ángulo, y está bien iluminado.

Obtenga más información sobre los sistemas de reconocimiento facial en los cursos de entrenamiento de RecFaces. Durante nuestros webinarios gratuitos, los expertos de RecFaces muestran la funcionalidad y las características especiales de nuestros productos biométricos. También tiene la oportunidad de evaluar las ventajas de nuestras soluciones listas para usar en su propia infraestructura tecnológica obteniendo una licencia de demostración de 3 meses que le proporcionamos gratuitamente.

FAQ: biometría y condiciones de funcionamiento del sistema

¿Pueden las soluciones RecFaces detectar la edad y el género de los visitantes?

A partir de una muestra de prueba, el algoritmo de reconocimiento facial se entrena para reconocer el género y la edad de los visitantes del territorio. La precisión de esta tecnología depende de la calidad de los datos procesados, como el ángulo de toma de fotos, el tamaño de la cara en la imagen, su calidad, las condiciones de iluminación y la expresión facial de la persona.

¿Pueden las soluciones de RecFaces "leer" las emociones de las personas?

Hoy en día, la precisión de los algoritmos de reconocimiento de las expresiones faciales es muy baja, y no sólo entre nuestros productos, ya que se trata de una tendencia general relacionada con la capacidad tecnológica de estos algoritmos. Dado que esta tecnología no funciona con suficiente precisión, estos proyectos no se utilizan ampliamente a nivel industrial, porque el coste de desarrollo y explotación es alto, y los resultados son relativamente bajos. Nuestras soluciones de verdad cuentan con una función adicional de reconocimiento de emociones. Sin embargo, nos gustaría subrayar que no existen algoritmos perfectos para la detección de emociones, y no nos gustaría desinformar ni a nuestros socios ni a nuestros clientes. Recomendamos implementar sólo las tecnologías de eficacia probada, que con toda seguridad darán los resultados esperados de forma inmediata.

Si se identifica a un visitante sin máscara, ¿se generarán notificaciones emergentes?

Sí, claro, puede configurar notificaciones emergentes por máscaras (para ver solo visitantes con o sin máscaras), así como por cámaras específicas o por las listas. Las notificaciones se pueden mostrar tanto en la interfaz de la solución como en sistemas externos, así como enviarse por correo electrónico o SMS.

¿Pueden las máscaras, el vello facial o las camisetas multicolores afectar la velocidad de reconocimiento facial? ¿El índice de similitud declarado es el mismo para las personas que llevan máscaras?

La precisión del reconocimiento facial depende de los siguientes factores:
• si hay una foto de alta calidad de una persona en la base de datos;
• cómo se coloca la cara de la persona en el encuadre de la cámara;
• si el espacio está bien iluminado;
• qué tipo de mascarilla médica lleva la persona.

Atributos como máscaras, vello facial, sombreros y ropa no tienen ningún efecto en la velocidad del reconocimiento facial. Por ejemplo, una marca italiana intentó una vez engañar a los algoritmos de inteligencia artificial al crear ropa que supuestamente sea capaz de desviar a los algoritmos de reconocimiento facial con la ayuda de ornamentos especiales. Nuestros expertos han estudiado tales escenarios. Hackear la biometría, en general, es una tarea que consume mucho tiempo. La tecnología se mejora constantemente y los algoritmos son cada vez más sofisticados y ahora tienen en cuenta más y más puntos en la cara. Para el reconocimiento facial, las redes neuronales utilizan los datos menos propensos a la distorsión. Nuestros experimentos han demostrado una vez más que todos estos trucos no funcionan. La Inteligencia Artificial puede detectar y reconocer todos los rostros en el encuadre.

¿Hay algunas recomendaciones sobre la configuración de la cámara antes de añadirla al sistema? ¿En qué códec se recibe el flujo a través de RTSP?

Antes de instalar la cámara, se recomienda verificar/configurar los siguientes parámetros:
• velocidad de obturador, apertura, flujos de vídeo (ajuste de flujos: fotograma base, fotograma de referencia);
• códec H.264;
• en algunos casos, balance de blancos y brillo;
• FPS frames per second, pos sus siglos en inglés, o cuadros por segundo (si quiere reducir la carga de la red);
• distancia focal;
• FOV - field of view, por sus siglos en inglés, o ángulo de toma (a veces es mejor configurar la cámara en modo pasillo, por ejemplo, 9:16 o 3:4).

¿Cuántas cámaras se pueden conectar a un servidor de preprocesamiento de vídeo?

Para garantizar la tolerancia a errores del sistema y distribuir adecuadamente la carga, recomendamos conectar 3 cámaras a un tracker.

¿Cómo el sistema sincroniza automáticamente los perfiles? ¿Pueden borrarse las listas del mismo modo que se añaden al sistema? ¿Estas carpetas se almacenan donde está instalado el núcleo del sistema?

Al añadir fotos a una carpeta especializada del servidor, se crean automáticamente perfiles y listas. El nombre de la carpeta es el nombre de la lista, y el nombre de la foto es el nombre completo de una persona especificado en el perfil. Al eliminar una carpeta de este tipo, tanto las listas como los perfiles se borran automáticamente. Estas carpetas pueden crearse en el servidor donde esté instalado el núcleo del sistema.

¿Cuáles son los objetivos prioritarios de RecFaces?

Actualmente nos centramos en las siguientes tareas:
• oportunidades flexibles de formar un perfil biométrico de una persona, incluso añadiendo varias fotos para aumentar la eficacia de la identificación;
• almacenamiento sin restricciones de todas las fotos de las personas detectadas en el archivo, lo que facilitará considerablemente la búsqueda de la información necesaria en el futuro;
• introducción de funciones cruciales para los sistemas corporativos: copia de seguridad, recuperación de datos críticos, monitoreo o reinicio de componentes del sistema y software, gestión de la instalación en varios servidores.

¿Cómo RecFaces incorpora las leyes y requisitos internacionales de protección de datos?

Los expertos de RecFaces se mantienen al corriente de todos los cambios en la legislación vigente e incorporan estos cambios en sus soluciones, lo que permite a sus clientes cumplir las leyes de protección de datos en cada parte del mundo. Proporcionamos soluciones listas para usar que se instalan en la infraestructura del cliente. No transfieren ningún dato (incluidos los datos personales) ni a nosotros ni a terceros.
La arquitectura de nuestros productos proporciona todos los mecanismos de cifrado necesarios para el intercambio de datos. Los datos del cliente cargados en la base de datos fotográfica también se almacenan de forma cifrada. El cliente puede aplicar de forma independiente las políticas relativas al tratamiento y uso de los datos obtenidos de nuestras soluciones, el intercambio de datos y la integración de sistemas. La clasificación y categorización del sistema con respecto a las leyes de datos personales en la región del cliente, como GDPR o LDPR, se lleva a cabo dentro de la zona de aplicación de la ley por los clientes o con la ayuda de especialistas externos.