Oululaistutkijat ovat rakentamassa konenäköön perustuvaa ovisilmää, joka tunnistaa sisälle pyrkijät. Ensimmäinen ihmisen tunnistava ovisilmä asennetaan toukokuussa Oulun yliopiston Tietotaloon, tutkijoiden laboratorion oveen.
"Kyllä menetelmäämme voi kutsua läpimurroksi", tutkimusryhmää johtava professori Matti Pietikäinen sanoo.
Oulussa tutkijat ovat kehittäneet ovisilmän perustana olevaa tekstuurimenetelmää vuodesta 1992 alkaen. Viime vuosikymmenen lopulla työ alkoi edetä nopeasti. Nyt oululaisryhmän kehittämää yksinkertaista menetelmää pidetään jo edistyksellisimpänä koko maailmassa.
Ovisilmä perustuu kasvojen tunnistukseen, joka on yksi konenäön tutkimuskohteista.
"Ovisilmän on tarkoitus tunnistaa ihminen alle sekunnissa. Tietenkin, jos vertailtavia kasvoja on vähän, tunnistus tapahtuu sekunnin murto-osassa", Pietikäinen arvioi.
Pietikäisen lisäksi kasvojen tunnistusta tutkivaan ryhmään kuuluvat väitöskirjaansa valmistelevat diplomi-insinööri Timo Ahonen ja M. Sc. Abdenour Hadid.
Ovisilmä tunnisti
yhden tutkijan
Ovisilmä on vain yksi oululaisten kehittämän Local Binary Pattern -tekstuurimenetelmän (LBP) sovelluksista. Menetelmää on jo kokeiltu muun muassa paperin ja puutavaran laadunvalvontaan.
Ihmisen tunnistavasta ovisilmästä tutkijat saavat kuitenkin tehtyä havainnollistavan demonstraation. "Niin yksinkertaista kuin tunnistaminen on ihmisen silmälle, koneelle se on hyvin hankalaa", tutkija Timo Ahonen sanoo.
Tutkimusryhmä on jo testannut ovisilmää. Koneelle on syötetty vasta ryhmän kolmannen jäsenen Abdenour Hadidin kasvojen tiedot.
Kun Kaleva seurasi ovisilmän toimintaa, käytävällä kävelleiden ihmisten kasvojen alle valvontaruudulle ilmestyi teksti "tuntematon". Vasta kun Hadid lähestyi ovea, ruutu osasi kertoa, kuka ovea lähestyi.
"Nyt oven avaamiseen tarvitsee vielä tällaista", Hadid kertoi ja näytti avainkorttiaan.
"Kun ovisilmä tunnistaa tulijan, ovi voidaan ohjelmoida avautumaan ilman avainta."
Ovisilmä osasi erottaa käytävällä kävelevän ihmisen kasvot jo kaukaa.
Toistaiseksi konetta ei silti yritetäkään opettaa tunnistamaan kasvoja eri kulmista, ainoastaan suoraan edestä.
Lukko auki
kasvojen perusteella
Jotta operaatio onnistuisi, tietokoneen on kyettävä moneen hankalaan tehtävään. Sen täytyy erottaa liikkuva ihminen taustasta.
Tämä tehdään oululaisten äskettäin kehittämällä LBP:hen perustuvalla menetelmällä. Tämän jälkeen koneen on osattava erottaa iho muusta kuvasta. Jotta iho löytyisi, tarvitaan oululaisryhmän kehittämää väriin perustuvaa ihonilmaisumenetelmää.
Lopuksi kone paikantaa kasvot ja vertaa niitä koneelle syötettyihin tietoihin käyttäen taas LBP-menetelmää. Jos tiedot täsmäävät, henkilö on tunnistettu ja ovi voi avautua.
Oululaistutkijoiden julkaisu LBP-menetelmästä on hyväksytty konenäköalan huippukonferenssiin, joka pidetään toukokuussa Prahassa.
Kasvojen koneellista tunnistamista on tutkittu 30 vuotta, mutta vasta viime vuosina siitä on tullut konenäköalan merkittävimpiä tutkimuskohteita.