Робот с распознаванием лица пользователя

Механизм распознавания лица человека реализован на базе робота на 4 колесах. Предназначен для мониторинга помещений.

Назначение

Мониторинг помещений.

Краткое описание разработки (основные особенности, технико-экономические показатели и др.)

Механизм распознавания лица человека реализован на базе робота на 4 колесах. Кроме непосредственно распознавания лица, он способен выполнять следующие действия:

  • Не сталкиваться с препятствиями, подъезжая к пользователю, при попадании лица пользователя в поле зрения робота;
  • Реагировать на звуки и движения пользователя;
  • Запоминать определенного пользователя и в дальнейшем распознавать его как хозяина;
  • Издавать характерные звуки.

Для обнаружения лиц на изображении используется метод каскадов Хаара, также известный как алгоритм Виолы-Джонса. Для распознавания лиц использован метод локальных бинарных шаблонов (LBPH).

Новизна разработки

Роботы подобной направленности существуют, однако полностью аналогичных разработок в процессе анализа данной сферы обнаружено не было.

Актуальность

Крупные компании-разработчики (Google, Microsoft) предлагают оснастить компьютер Raspberry Pi системой распознавания лиц и речи. Raspberry Pi с системой распознавания образов можно будет встраивать в кормушку для домашних животных, поливочную систему и систему электронных замков. Ранее разработчики Microsoft ужали алгоритм нейронной сети до нескольких бит, причем точность распознавания изображений сжатой версией алгоритма не уступает точности полной. На следующем шаге предполагается загрузить нейронную сеть на устройство и сократить ее энергопотребление в 10 тысяч раз. А компании Raspberry Pi и Google предложили «конструктор» домашнего голосового помощника. Следовательно, разработка данного робота является актуальной на сегодняшний день задачей.

Технико-экономические преимущества перед аналогами

Одним из аналогов является разработка миланской компании E-Novia, которая тестирует компактного робота-курьера YAPE [4] с функцией распознавания лиц. YAPE передвигается на двух колесах и может развивать скорость до 20 км в час. Робот оснащен датчиками и камерами, которые позволяют ему ездить по пешеходным улицам и тротуарам и следить за сигналами светофорами. Данный робот выполняет функции почтальона. Он способен перемещать грузы массой до 70 кг, в отличие от нашего робота, в котором не предусмотрена возможность перевозки грузов. Механизм распознавания лиц не разглашается, поэтому отсутствует возможность сравнения с нашим алгоритмом. Примером робота для мониторинга состояния помещения является мобильный робот xTurion [5], который подходит для мониторинга складских помещений и офисов, а также загородных домов и квартир. Он состоит из видеокамеры, датчиков дыма, протечек, газоанализатора. Основным отличием от нашей реализации является наличие датчиков, фиксирующих состояние окружающей среды.

Основным преимуществом нашей разработки можно считать сравнительно не большую стоимость готового устройства, а также модульность и возможность индивидуальной доработки функциональности для каждого пользователя.

Область применения

Жилые помещения во время кратковременного отсутствия владельцев

Контактная информация

УО "Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники"
Молодые ученые: Ковбаса Галина Александровна, ВМСиС, 4 курс
Юревич Владислава Сергеевна, ВМСиС, 4 курс
Научный руководитель: Перцев Дмитрий Юрьевич, старший преподаватель кафедры ЭВМ
моб.: +375 29 550 53 67, +375 33 64 94 259
e-mail: g.kovbasa@gmail.com, nerika12.12.2010@gmail.com