¿Qué es reconocimiento facial? ¿Cómo funciona el reconocimiento facial ? ¿Qué actividades prácticas puede presentar? El reconocimiento facial ha experimentado una gran cantidad de avances.
¿QUÉ ES EL RECONOCIMIENTO FACIAL?
El reconocimiento facial es una tecnología capaz de identificar o verificar a un sujeto a través de una imagen, vídeo o cualquier elemento audiovisual de su rostro. Generalmente, esta identificación es usada para acceder a una aplicación, sistema o servicio.
Es una forma de identificación biométrica que se sirve de medidas corporales, en este caso la cara y cabeza, para verificar la identidad de una persona. La tecnología recoge un conjunto de datos biométricos únicos de cada persona asociados a su rostro y expresión facial para identificar, verificar y/o autenticar a una persona.
Introducción
La seguridad siempre ha sido un tema muy importante sin importar el ámbito al cual vaya orientado, debido a esto desde años atrás se han creado diferentes técnicas de seguridad cada una de ellas con su diferente tasa de efectividad.
En la actualidad cuando se habla de seguridad uno de los mecanismos que nos viene a la mente es el reconocimiento facial.
Un avance importante para este punto, fue la importancia que tomaron los temas de características fisiológicas diferentes entre individuos, ya que se comprobó que diferentes partes del cuerpo humanos tienen una serie de patrones únicos en cada individuo así como rasgos faciales que si bien algunos podrían llegar a tener cierta similitud en conjunto pueden eliminar una más de una coincidencia, de esta manera poder determinar y confirmas los rasgos de cada individuo llegando a la consecuencia de implementar métodos de seguridad empleando esta características.
A continuación, vamos a analizar y a crear un sistema de reconocimiento facial elaborado en LabVIEW con ayuda del software NI VISION para poder realizar la adquisición y procesamiento de datos. El proceso será lo más específico posible para poder brindar la cualidad a este documento de poder otorgar la información necesaria para que se pueda reproducir este mismo proyecto.
PRESENTACION
El reconocimiento facial es una técnica muy usada en la actualidad para poder tener un control de acceso a diversas áreas restringidas. Así como la búsqueda de personas.
Para poder llegar al reconocimiento facial, previamente se realiza una detección facial que también es muy utilizada en diversas aplicaciones, como pueden ser videojuegos controlados por movimiento, animaciones, realidad aumentada o cámaras fotográficas.
OBJETIVOS
Desarrollar un sistema de reconocimiento facial en LabVIEW.
El objetivo principal del proyecto a nivel personal es poder aumentar el conocimiento facial más concreto sobre el reconocimiento aplicado a personas mediante un sistema de procesamiento de imágenes.
Por otro lado, se pretende también asentar conocimientos sobre LabVIEW dirigidos a este ámbito y aportar conocimiento tanto teórico como práctico sobre las formas de entrenar algoritmos de detección.
ETAPAS DEL PROYECTO
Para este proyecto se han necesitado ocho etapas diferentes. En cada una de estas etapas se ha hecho uso de unos conocimientos, materiales y técnicas distintas.
DISCRIPCION DEL PROBLEMA
El reconocimiento facial es una herramienta que nos permite identificar a una persona automáticamente por medio de una imagen digital y establecer la identidad de una persona se está convirtiendo cada vez más en un asunto crítico dentro de la sociedad. La necesidad de técnicas de autenticación fiables ha aumentado en los últimos tiempos debido al incremento de la concienciación sobre los temas de seguridad y el rápido avance en temas de redes, comunicaciones y movilidad.
Los sistemas de visión artificial son un asunto que tienen gran potencial, tendencia y atraen el interés, debido a la gran cantidad de aplicaciones que pueden crearse en diversos campos de la electrónica. Hoy en día existen muchas maneras en las que el hombre interactúa con las maquinas.
El reconocimiento facial en la actualidad se ha convertido en una herramienta muy útilque ha adquirido diversos usos.
REQUERIMIENTOS
Para reconocer y separar las imágenes de manera automática se necesita contar con 2 cámaras la primera que permita obtener la información de las fotos de rostro.
Por otra parte, se requiere que cuente con un arranque y paro que permita accionar la banda, así como un paro de emergencia. Para cumplir con las necesidades planteadas se requiere lo siguiente:
Análisis de los requerimientos del software.
Debido a que el principal objetivo de este trabajo es realizar la aplicación LabVIEW para llevar un control del personal, debemos seguir los siguientes pasos:
1. Saber los datos básicos para el registro de un nuevo perfil.
2. El prototipo debe cumplir los parámetros básicos que son: Crear, buscar, modificar y eliminar.
3. Reconocimiento de facial en 3D en tiempo real.
4. La interface debe ser amigable e intuitiva.
5. Registro de datos de ingreso y salida del personal.
6. Tener una base de datos.
Requerimientos mínimos de hardware.
Se requieren las siguientes especificaciones para la instalación del prototipo:
• Procesador Core i3 o superior.
• Memoria RAM 1 GB o superior.
• Sistema operativo Windows 8/7/Vista (32 bits y 64 bits) o superior.
• Espacio en disco 3.67 GB o superior.
MARCO TEÓRICO
LabVIEW es un software de ingeniería de sistemas que requiere pruebas, medidas y control con acceso rápido a hardware e información de datos.
Su principal característica es la facilidad de uso, válido para programadores profesionales como para personas con pocos conocimientos en programación pueden hacer programas relativamente complejos, imposibles para ellos de hacer con lenguajes tradicionales. También es muy rápido hacer programas con LabVIEW y cualquier programador, por experimentado que sea, puede beneficiarse de él. Los programas en LabVIEW son llamados instrumentos virtuales (VIs).
• Panel Frontal: El Panel Frontal es la interfaz con el usuario, la utilizamos para interactuar con el usuario cuando el programa se está ejecutando. Los usuarios podrán observar los datos del programa actualizados en tiempo real (como van fluyendo los datos, un ejemplo sería una calculadora, donde tú le pones las entradas, y te pone el resultado en la salida). En esta interfaz se definen los controles (los usamos como entradas, pueden ser botones, marcadores etc..) e indicadores (los usamos como salidas, pueden ser gráficas.
• Diagrama de Bloques: es el programa propiamente dicho, donde se define su funcionalidad, aquí se colocan íconos que realizan una determinada función y se interconectan (el código que controla el programa.
• Suele haber una tercera parte icono/conector que son los medios utilizados para conectar un VI con otros VIs.
Un sistema de reconocimiento facial es una tecnología capaz de identificar o verificar a una persona desde una imagen digital o un cuadro de video desde una fuente de video. Existen múltiples métodos en los que funcionan los sistemas de reconocimiento facial, pero en general, funcionan comparando las características faciales seleccionadas de una imagen dada con caras dentro de una base de datos. También se describe como una aplicación basada en Inteligencia Artificial Biométrica que puede identificar de manera única a una persona mediante el análisis de patrones basados en las texturas y formas faciales de la persona.
BASE DE ROSTROS
Para el reconocimiento facial es necesario contar con una base de rostros de entrenamiento. La base de rostros debe contar con imágenes, todas de la misma dimensión de distintos rostros
DESARROLLO ILUSTRADO
Iniciaremos con la apertura de nuestra cámara y la configuración para la adquisición de la imagen con los elementos que se muestran a continuación.
Después en nuestro front panel colocaremos dos elementos image display obteniéndolos de la siguiente manera.
Colocaremos dos y a uno le pondremos en nombre de “Imagen” y al segundo
“Muestra”.
Una vez colocados los elementos en el block diagram a cada uno de los dos les crearemos un imaq créate, una vez creado el bloque en el pin image name crearemos una constante y a uno le colocaremos el nombre de nuestro image display y con el otro el nombre del siguiente image display, quedando de la siguiente manera.
Crearemos los siguientes elementos y los colocaremos como se muestran a continuación siendo un image grab 2 y un image cast, crearemos sus variables y sus controles.
Dentro de la estructura case colocaremos los siguientes elementos:
Y los conectaremos como se muestra en la imagen anterior, quedando como se muestra a continuación.
En la opción 1 de la segunda estructura colocaremos y conectaremos los siguientes elementos .
Los últimos elementos que agregaremos serán los siguientes.
Quedando nuestro block diagrama de la siguiente manera .
Y nuestro front panel de la siguiente manera con un diseño personal.
CONCLUSIONES
Gracias a al software de LabVIEW podemos crear sistemas con diferente propósito, pero con la cualidad de que podremos simular su funcionamiento y de esta manera hacer que nuestro software sea lo más eficaz y preciso posible.
Gracias a esta práctica se muestra una de las funciones que pueden desarrollarse con este software y mostrando la manera de generare un sistema de reconocimiento facial, a la cual se espera que se dé un uso aun mayor agregando nuevas funciones o integrándolo a otros sistemas para poder complementarlos.
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