Březen 2007

Velký bratr hledá teroristy v davu

Eva Hníková

Na nádraží v německé Mohuči nyní odborníci testují systém rozpoznávání tváří. V budoucnu by měl pomoci při vyhledávání zločinců. Před „očima“ sedmi kamer projde denně až dvacet tisíc lidí. Videozáznam pak vyhodnocuje soustava počítačů -v davu podle obličeje vyhledává dvě stovky dobrovolníků. Spolkový kriminální úřad (BKA) zahájil akci v říjnu, ukončí a vyhodnotí ji v lednu příštího roku. Pokud se systém osvědčí, mohl by v budoucnu automaticky „filtrovat“ hledané osoby - třeba zločince nebo teroristy. Zatím není jasné, jak účinná tato technologie bude. Důležitou roli hrají dobré světlené podmínky. Právě kvůli nim probíhají testy na nádraží v Mohuči, speciálně na schodech ve vstupní hale.

Před zahájením vlastního experimentu odborníci pořídili kvalitní fotografie dvou stovek dobrovolníků, kteří se v prostoru nádraží pohybují alespoň jednou za den, a vložili je do systému. V blízkosti schodů ve vstupní hale umístili sedm kamer. K překonání snímaného úseku postačí člověku pouhých dvacet sekund. Jen na základě videozáznamu pořízeného během této doby by systém měl rozhodnout, zda dotyčný patří do skupiny hledaných lidí, tedy mezi zúčastněné dobrovolníky. Na nahrávce nejprve rozliší jednotlivé obličeje. Zachycené tváře následně upraví tak, aby je mohl porovnávat s fotkami dobrovolníků.

Během přípravy experimentu se systém učil podobně jako dítě. Na jednotlivých příkladech - porovnáváním tisíců obrázků - se „vyškolil“, jak poznat obličej co nejvíce podobný tváři některého z dobrovolníků. Při pokusu se data z videonahrávek automaticky srovnávají s rozlišovacími znaky dvou stovek testovaných dobrovolníků. Jak uvedl šéf projektu Andrew Pretzel, zaměřuje se systém především na zkoumání horní části očních oblouků, čelisti a ústa.

Vědci také rozdali dobrovolníkům speciální vysílačky a požádali je, ať je při průchodu nádražím mají u sebe. To umožní přesně stanovit, s jakou úspěšností systém pracuje. „Po ukončení pokusu vyhodnotíme množství chyb,“ plánuje Konrad Freiberg z BKA. V přípravných experimentech se počet chyb pohyboval mezi dvěma a osmi procenty. „Jakmile člověk vstoupí na schody, bude hned jasné, zda patří mezi hledané osoby,“ věří v úspěch projektu Andrew Pretzel.

Český odborník Jiří Matas z katedry kybernetiky Elektrotechnické fakulty ČVUT v Praze je však spíše skeptický. „Podobný systém se již testoval například na letišti v Atlantě a výsledky nebyly nijak valné,“ poznamenává docent Matas. Podle jeho názoru je velmi obtížně rozpoznat obličej na nahrávce, která zabírá poměrně velkou plochu. „Musíme si také uvědomit, že se hledaný člověk může určitým způsobem maskovat. Čepice nebo brýle jeho rozpoznání velmi ztíží a někdy i znemožní,“ poznamenává Jiří Matas. Práci systému komplikuje také případná proměna osvětlení a ve venkovním prostředí i počasí.

Nedůležitý poplach

Testovaný systém má k dispozici aktuální a vysoce kvalitní fotografie hledaných osob - dobrovolníků. „V praxi by však podobná zařízení měla pátrat po teroristech, pro něž je často k dispozici pouze jediná deset let stará a zpravidla i černobílá fotka. A to je opravdu náročný úkol,“ upozorňuje na další úskalí docent Matas.

Když bude systém nastaven tak, aby nepřehlédl žádného teroristu, často spustí falešný poplach. „Pokud se mylných alarmů objeví pět denně, s jakou pečlivostí asi budu po třech měsících práce ověřovat, zda byl poplach důležitý? Jestliže se mi pětkrát denně v autě rozsvítí kontrolka signalizující prázdnou nádrž, přestože je plná, začnu ji po čase ignorovat,“ podotýká Jiří Matas.

Zavedení rozpoznávacího systému může mít do určité míry odstrašující efekt. Teroristé nebo zločinci se kvůli obavám z dopadení rozhodnou cestovat z jiného nádraží. „Nainstalování kamer v jedné z nechvalně proslulých částí Londýna vedlo ke snížení kriminality v oblasti, ačkoli pomocí automatického rozpoznávání obličejů nebyl nikdo hledaný zadržen,“ poznamenává docent Matas. Zločinci se tak nejspíše jen přesunuli do jiné části britské metropole.

K těmhle dokumentům nemůžeš!

Pravděpodobně mnohem dříve než na letišti či nádraží najdou systémy rozpoznávání tváří uplatnění v uzavřeném prostředí - třeba ve firmě, kde se pohybuje omezená skupina lidí, domnívá se Jiří Matas. Mohou tam regulovat přístup do místností, ve kterých jsou uloženy citlivé dokumenty. Uživatelé budou se systémem dobře spolupracovat: je pro ně příjemnější podívat se do kamery než vytahovat klíče.

Systém v uzavřeném prostředí méně chybuje: kamery zabírají jen několik desítek lidí a zpravidla za dobrého osvětlení. Když si člověk třeba oholí plnovous, identifikuje se nejprve klíčem a pak se uloží jeho aktuální foto.

Osvědčily se také rozpoznávací systémy pro hledání chuligánů na stadionu. U vstupní brány je pořízena fotka každého návštěvníka, která se spáruje s číslem sezónní vstupenky. „Pokud dělá dotyčný během zápasu nějaké problémy, lze ho poměrně jednoduše identifikovat,“ popisuje Jiří Matas.

Zločince prozradí i krok

Člověka v davu však nemusíme vyhledávat jen podle obličeje. Dobře se začíná osvědčovat třeba také chůze. „Lze ji sledovat i na velkou vzdálenost a dotyčný si zpravidla vůbec neuvědomuje, že jejím prostřednictvím odhaluje svou identitu,“ uvádí výhody tohoto přístupu docent Matas.

Člověka můžeme identifikovat například i podle duhovky, tvaru ruky nebo ucha. Pokud budeme těmito systémy vyhledávat určité osoby v davu, nemusíme uspět. „Hledaní lidé se mohou maskovat - třeba nasazením kontaktních čoček do oka v případě rozpoznávání podle duhovky,“ poznamenává Jiří Matas.

Při ověřování totožnosti člověka, například u bankomatu, však tyto systémy identifikace fungují velmi spolehlivě. Vydávat se za někoho jiného, třeba tím, že bychom přesně napodobili strukturu jeho duhovky, je téměř nemožné.

Svého známého často dokážeme rozpoznat podle chůze již na dálku. Každý člověk se totiž pohybuje osobitým způsobem. A právě tento fakt využívají čeští vědci při vytváření nového systému pro rozpoznávání osob. „Dítě se naučí chodit zhruba v jednom roce, ve dvou a půl letech může běhat a už od sedmi let lze v jeho pohybu najít určité charakteristické rysy,“ říká profesor Jiří Straus z Policejní akademie ČR, který výzkum vede. Rukopis každého člověka je individuální a identifikaci podle písma dneska nikdo nezpochybňuje. Jde vlastně o pohyb zachycený v grafické podobě. „My vycházíme ze stejného principu: chůzi určitým způsobem graficky zobrazujeme,“ vysvětluje Jiří Straus.

Společně se svými kolegy natočí videozáznam osoby při chůzi. Kamera zabírá člověka ze strany. Vědci pak v nahrávce hledají body nebo i úhlové charakteristiky (třeba změnu ohybu v kolenním nebo kyčelním kloubu), které při pohybu opisují určitou identifikační křivku. Snaží se vlastně najít místa, jež se pohybují u různých lidí odlišně. Už například zjistili, že ramenní kloub nebo horní okraj hlavy opisují při chůzi křivku, která je pro každého člověka individuální. Vědci metodu postupně zdokonalují. „Studujeme také, jak se mění styl chůze člověka během života,“ přibližuje profesor Straus výzkum, který by měl probíhat až do roku 2008.

Nová metoda pomohla dopadnout zloděje

Databázi videonahrávek zachycujících různé osoby při chůzi zatím čeští odborníci nemají. Přesto jim nová metoda již pomohla usvědčit zločince. Tým Jiřího Strause porovnal záznam z průmyslové kamery zachycující zloděje při vykradení benzinové pumpy s nahrávkou chůze podezřelého. Analýza ukázala, že se jedná o tutéž osobu. Pachatelé mnohdy zkoumají místo přepadení či krádeže předem, aby znali přesné rozmístění průmyslových kamer. Při samotné akci pak postupují tak, aby se jejich obličej nedal rozeznat. Pokud se nová metoda osvědčí, už jim pouhé skrývání tváře nepomůže.

Odborníci zatím vytvářeli identifikační křivky z každé nahrávky „ručně“, což je poměrně pracné. „Chceme vyvinout počítačový program, který by videozáznamy automaticky vyhodnocoval,“ popisuje další plány Jiří Straus. Společně s kolegy by také v budoucnu chtěl pomáhal při výběru místa pro bezpečnostní kamery. Jejich správné rozmístění následně umožní vytvořit kvalitnější nahrávku.

(hev)

(Lidové noviny, www.lidovky.cz)

Eva Hníková

Na nádraží v německé Mohuči nyní odborníci testují systém rozpoznávání tváří. V budoucnu by měl pomoci při vyhledávání zločinců. Před „očima“ sedmi kamer projde denně až dvacet tisíc lidí. Videozáznam pak vyhodnocuje soustava počítačů -v davu podle obličeje vyhledává dvě stovky dobrovolníků. Spolkový kriminální úřad (BKA) zahájil akci v říjnu, ukončí a vyhodnotí ji v lednu příštího roku. Pokud se systém osvědčí, mohl by v budoucnu automaticky „filtrovat“ hledané osoby - třeba zločince nebo teroristy. Zatím není jasné, jak účinná tato technologie bude. Důležitou roli hrají dobré světlené podmínky. Právě kvůli nim probíhají testy na nádraží v Mohuči, speciálně na schodech ve vstupní hale.

Před zahájením vlastního experimentu odborníci pořídili kvalitní fotografie dvou stovek dobrovolníků, kteří se v prostoru nádraží pohybují alespoň jednou za den, a vložili je do systému. V blízkosti schodů ve vstupní hale umístili sedm kamer. K překonání snímaného úseku postačí člověku pouhých dvacet sekund. Jen na základě videozáznamu pořízeného během této doby by systém měl rozhodnout, zda dotyčný patří do skupiny hledaných lidí, tedy mezi zúčastněné dobrovolníky. Na nahrávce nejprve rozliší jednotlivé obličeje. Zachycené tváře následně upraví tak, aby je mohl porovnávat s fotkami dobrovolníků.

Během přípravy experimentu se systém učil podobně jako dítě. Na jednotlivých příkladech - porovnáváním tisíců obrázků - se „vyškolil“, jak poznat obličej co nejvíce podobný tváři některého z dobrovolníků. Při pokusu se data z videonahrávek automaticky srovnávají s rozlišovacími znaky dvou stovek testovaných dobrovolníků. Jak uvedl šéf projektu Andrew Pretzel, zaměřuje se systém především na zkoumání horní části očních oblouků, čelisti a ústa.

Vědci také rozdali dobrovolníkům speciální vysílačky a požádali je, ať je při průchodu nádražím mají u sebe. To umožní přesně stanovit, s jakou úspěšností systém pracuje. „Po ukončení pokusu vyhodnotíme množství chyb,“ plánuje Konrad Freiberg z BKA. V přípravných experimentech se počet chyb pohyboval mezi dvěma a osmi procenty. „Jakmile člověk vstoupí na schody, bude hned jasné, zda patří mezi hledané osoby,“ věří v úspěch projektu Andrew Pretzel.

Český odborník Jiří Matas z katedry kybernetiky Elektrotechnické fakulty ČVUT v Praze je však spíše skeptický. „Podobný systém se již testoval například na letišti v Atlantě a výsledky nebyly nijak valné,“ poznamenává docent Matas. Podle jeho názoru je velmi obtížně rozpoznat obličej na nahrávce, která zabírá poměrně velkou plochu. „Musíme si také uvědomit, že se hledaný člověk může určitým způsobem maskovat. Čepice nebo brýle jeho rozpoznání velmi ztíží a někdy i znemožní,“ poznamenává Jiří Matas. Práci systému komplikuje také případná proměna osvětlení a ve venkovním prostředí i počasí.

Nedůležitý poplach

Testovaný systém má k dispozici aktuální a vysoce kvalitní fotografie hledaných osob - dobrovolníků. „V praxi by však podobná zařízení měla pátrat po teroristech, pro něž je často k dispozici pouze jediná deset let stará a zpravidla i černobílá fotka. A to je opravdu náročný úkol,“ upozorňuje na další úskalí docent Matas.

Když bude systém nastaven tak, aby nepřehlédl žádného teroristu, často spustí falešný poplach. „Pokud se mylných alarmů objeví pět denně, s jakou pečlivostí asi budu po třech měsících práce ověřovat, zda byl poplach důležitý? Jestliže se mi pětkrát denně v autě rozsvítí kontrolka signalizující prázdnou nádrž, přestože je plná, začnu ji po čase ignorovat,“ podotýká Jiří Matas.

Zavedení rozpoznávacího systému může mít do určité míry odstrašující efekt. Teroristé nebo zločinci se kvůli obavám z dopadení rozhodnou cestovat z jiného nádraží. „Nainstalování kamer v jedné z nechvalně proslulých částí Londýna vedlo ke snížení kriminality v oblasti, ačkoli pomocí automatického rozpoznávání obličejů nebyl nikdo hledaný zadržen,“ poznamenává docent Matas. Zločinci se tak nejspíše jen přesunuli do jiné části britské metropole.

K těmhle dokumentům nemůžeš!

Pravděpodobně mnohem dříve než na letišti či nádraží najdou systémy rozpoznávání tváří uplatnění v uzavřeném prostředí - třeba ve firmě, kde se pohybuje omezená skupina lidí, domnívá se Jiří Matas. Mohou tam regulovat přístup do místností, ve kterých jsou uloženy citlivé dokumenty. Uživatelé budou se systémem dobře spolupracovat: je pro ně příjemnější podívat se do kamery než vytahovat klíče.

Systém v uzavřeném prostředí méně chybuje: kamery zabírají jen několik desítek lidí a zpravidla za dobrého osvětlení. Když si člověk třeba oholí plnovous, identifikuje se nejprve klíčem a pak se uloží jeho aktuální foto.

Osvědčily se také rozpoznávací systémy pro hledání chuligánů na stadionu. U vstupní brány je pořízena fotka každého návštěvníka, která se spáruje s číslem sezónní vstupenky. „Pokud dělá dotyčný během zápasu nějaké problémy, lze ho poměrně jednoduše identifikovat,“ popisuje Jiří Matas.

Zločince prozradí i krok

Člověka v davu však nemusíme vyhledávat jen podle obličeje. Dobře se začíná osvědčovat třeba také chůze. „Lze ji sledovat i na velkou vzdálenost a dotyčný si zpravidla vůbec neuvědomuje, že jejím prostřednictvím odhaluje svou identitu,“ uvádí výhody tohoto přístupu docent Matas.

Člověka můžeme identifikovat například i podle duhovky, tvaru ruky nebo ucha. Pokud budeme těmito systémy vyhledávat určité osoby v davu, nemusíme uspět. „Hledaní lidé se mohou maskovat - třeba nasazením kontaktních čoček do oka v případě rozpoznávání podle duhovky,“ poznamenává Jiří Matas.

Při ověřování totožnosti člověka, například u bankomatu, však tyto systémy identifikace fungují velmi spolehlivě. Vydávat se za někoho jiného, třeba tím, že bychom přesně napodobili strukturu jeho duhovky, je téměř nemožné.

Svého známého často dokážeme rozpoznat podle chůze již na dálku. Každý člověk se totiž pohybuje osobitým způsobem. A právě tento fakt využívají čeští vědci při vytváření nového systému pro rozpoznávání osob. „Dítě se naučí chodit zhruba v jednom roce, ve dvou a půl letech může běhat a už od sedmi let lze v jeho pohybu najít určité charakteristické rysy,“ říká profesor Jiří Straus z Policejní akademie ČR, který výzkum vede. Rukopis každého člověka je individuální a identifikaci podle písma dneska nikdo nezpochybňuje. Jde vlastně o pohyb zachycený v grafické podobě. „My vycházíme ze stejného principu: chůzi určitým způsobem graficky zobrazujeme,“ vysvětluje Jiří Straus.

Společně se svými kolegy natočí videozáznam osoby při chůzi. Kamera zabírá člověka ze strany. Vědci pak v nahrávce hledají body nebo i úhlové charakteristiky (třeba změnu ohybu v kolenním nebo kyčelním kloubu), které při pohybu opisují určitou identifikační křivku. Snaží se vlastně najít místa, jež se pohybují u různých lidí odlišně. Už například zjistili, že ramenní kloub nebo horní okraj hlavy opisují při chůzi křivku, která je pro každého člověka individuální. Vědci metodu postupně zdokonalují. „Studujeme také, jak se mění styl chůze člověka během života,“ přibližuje profesor Straus výzkum, který by měl probíhat až do roku 2008.

Nová metoda pomohla dopadnout zloděje

Databázi videonahrávek zachycujících různé osoby při chůzi zatím čeští odborníci nemají. Přesto jim nová metoda již pomohla usvědčit zločince. Tým Jiřího Strause porovnal záznam z průmyslové kamery zachycující zloděje při vykradení benzinové pumpy s nahrávkou chůze podezřelého. Analýza ukázala, že se jedná o tutéž osobu. Pachatelé mnohdy zkoumají místo přepadení či krádeže předem, aby znali přesné rozmístění průmyslových kamer. Při samotné akci pak postupují tak, aby se jejich obličej nedal rozeznat. Pokud se nová metoda osvědčí, už jim pouhé skrývání tváře nepomůže.

Odborníci zatím vytvářeli identifikační křivky z každé nahrávky „ručně“, což je poměrně pracné. „Chceme vyvinout počítačový program, který by videozáznamy automaticky vyhodnocoval,“ popisuje další plány Jiří Straus. Společně s kolegy by také v budoucnu chtěl pomáhal při výběru místa pro bezpečnostní kamery. Jejich správné rozmístění následně umožní vytvořit kvalitnější nahrávku.

(hev)

(Lidové noviny, www.lidovky.cz)