Сравнительный анализ производительности методов обнаружения лиц на изображении

COMPARATIVE ANALYSIS OF PERFORMANCE OF METHODS OF DETECTION OF FACES IN THE IMAGE

Viacheslav Kliuev

Student, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, Russia, Krasnoyarsk

Аннотация. В данной статье проведен сравнительный анализ производительности двух методов обнаружения лиц на изображении: метод Виолы-Джонса и метод, основанный на сверточных нейронных сетях (MTCNN).

Abstract. This article compares the performance of two methods for detecting faces in an image: the Viola-Jones method and the method based on convolutional neural networks (MTCNN).

Ключевые слова: сверточные нейронные сети; mtcnn; метод Виолы-Джонса; обнаружение лиц; компьютерное зрение.

Keywords: convolutional neural networks; mtcnn; Viola–Jones object detection framework; face detection; computer vision.

В настоящее время обнаружение лиц на изображениях имеет множество применений. Развитие этого направления позволяет решать задачи, связанные с охранными системами, верификацией, криминалистической экспертизой.

Сравнительный анализ производительности методов обнаружения лиц на изображении позволит определить варианты использования того или иного метода.

Для проведения анализа был выбран набор изображений UTKFace. Данный набор состоит из более 20000 изображений лиц с аннотациями возраста, пола и этнической принадлежности.

Исследуем каждое изображение соответствующим методом. Если метод обнаружит только одно лицо на изображении, то данное определение будем считать успешным.

В результате анализа изображений с помощью алгоритма Виолы-Джонса были получены следующие результаты:

Количество изображений: 24111

Количество определенных лиц: 19915

Количество изображений с несколькими определенными лицами: 947

Время, потраченное на анализ: 954 секунды

В результате анализа изображений с помощью MTCNN были получены следующие результаты:

Количество изображений: 24111

Количество определенных лиц: 21666

Количество изображений с несколькими определенными лицами: 428

Время, потраченное на анализ: приблизительно 2 часа

Исходя из полученных результатов можно сделать вывод, что оба данных метода могут эффективно использоваться для определения лиц на изображениях. Однако, если нужна высокая скорость распознавания, то следует выбрать метод Виолы-Джонса. В случае, когда время выполнения не критично, рекомендуется использовать метод, основанный на сверточных нейронных сетях, MTCNN, так как он дает более высокую точность распознавания, а также определяет не только рамку, ограничивающую лицо, но и контрольные точки (глаза, нос, уголки рта).