گجتی برای تشخیص ماسک ، یادگیری ماشینی، تردد افراد بدون ماسک را محدود می نماید - مجله کامسا

گروه فناوری خبرگزاری خبرنگاران-هانا حیدری؛ بیش از 9 ماه از شیوع ویروس کرونا در دنیا می گذرد، با این حال هنوز روش درمانی قطعی برای این بیماری پیدا نشده است. سازمان بهداشت دنیای استفاده از ماسک را موثرترین روش در جلوگیری از ابتلا به ویروس کووید-19 معرفی نموده است. بسیاری از کشورها زدن ماسک را برای شهروندان اجباری نموده اند، با این وجود بعضی افراد حتی در اماکن عمومی و محیط های شلوغ نیز از زدن ماسک سر باز می زنند.

حال یک شرکت دانش بنیان ایرانی پیروز به توسعه و فراوری گجتی شده که قادر به تشخیص ماسک تنفسی روی چهره افراد است. این سیستم را می توان روی دستگاه های کنترل تردد نصب کرد تا ورود افراد بدون ماسک به داخل ساختمان و محیط سربسته جلوگیری گردد. این ابزار می تواند یاری شایانی به قطع زنجیره انتقال ویروس کرونا کند.

به گفته انوش اوحدی، مدیرفنی شرکت دانش بنیان سازنده این گجت؛ این سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی است و مانند هر ابزار هوشمند دیگری باید فرایند آموزش را پشت سر بگذارد. یکی از چالش هایی که در ابتدای پروژه توسعه نرم افزار تشخیص ماسک داشتیم، کمبود تصاویر چهره با ماسک بود.

یادگیری عمیق چیست؟

درواقع هوش مصنوعی مانند کودکی است که با دیدن، یاد می گیرد. هوش مصنوعی توانمندی های متفاوتی دارد که قدرتمندترین آنها یادگیری عمیق است. یادگیری عمیق مبتنی بر شبکه عصبی است و به حجم زیادی داده احتیاج دارد. درواقع اطلاعات توسط این شبکه عصبی تجزیه و تحلیل شده تا سیستم موارد جدید را یاد بگیرد. بدین ترتیب پایگاه اطلاعاتی ایجاد می گردد که قادر به خبرنگارانلیز تصاویر جدید و نتیجه گیری است.

طراحی نرم افزاری ماسک گذاری رو چهره

اوحدی می گوید؛ یکی از احتیاجهای یادگیری عمیق برچسب گذاری اطلاعات است، یعنی هر تصویری که برای آموزش به سیستم ارائه گردد باید با عنوان چهره با ماسک یا چهره بی ماسک برچسب گذاری گردد. از آنجایی که تصاویر زیادی از چهره های ماسک زده وجود نداشت، نرم افزاری توسعه دادیم که عملکردی مانند فتوشاپ دارد و روی تصاویر چهره انسان ها ماسک قرار می دهد.

نزدیک به یک هزار تصویر از چهره های مختلف تهیه شد با عنوان بی ماسک در اختیار سیستم تشخیص ماسک قرار داده شد. در مرحله بعدی، به یاری نرم افزار فتوشاپ مانند روی این یک هزار تصویر ماسک گذاشته شد با برچسب ماسک دار به سیستم یادگیری عمیق ارائه شد. بدین ترتیب سیستم هوش مصنوعی آموزش دید و در حال حاضر قادر به تشخیص چهره بدون ماسک از ماسک دار است.

سیستمی برای شناسایی افرادی بدون ماسک

بسیاری از سازمان ها و شرکت ها گیت کنترل دارند که بعضی از آنها دستی و بعضی دیگر اتوماتیک است. سیستم تشخیص ماسک را می توان به سیستم گیت کنترل اضافه نمود تا علاوه بر صدور مجوز ورود و خروج پرسنل و ارباب رجوع، داشتن ماسک را نیز آنالیز نموده و سپس اجازه ورود به ساختمان را بدهد. این گجت می تواند به طور همزمان چند چهره در تصویر را آنالیز کند و افرادی که ماسک نزده اند را تعیین کند.

چنین سیستمی که مجهز به یادگیری عمیق است و به صورت بلادرنگ تصاویر را خبرنگارانلیز می نماید برای پردازش به کامپیوترهای قدرتمندی احتیاج دارد. در هر ثانیه 30 فریم وجود دارد که آنالیز آنها باید توسط سیستم کامپیوتری سنگین و بزرگی انجام گردد که با احتساب نرخ دلار حال حاضر تنها 40 تا 50 میلیون تومان هزینه کارت گرافیک آن می گردد. بنابراین شرکت سازنده باید راهکاری مقرون به صرفه تر پیدا می کرد تا محصول خود را با قیمتی مناسب به بازار عرضه کند.

به گفته اوحدی؛ درنهایت از بوردهای کوچک یا مینی کامپیوترها در ساخت گجت تشخیص ماسک استفاده کردیم. سیستم فعلی می تواند وجود ماسک روی چهره با کیفیت بسیار پایین برای مثال 32 در 32 پیکسل را نیز تشخیص دهد که پیروزیت بزرگی به شمار می رود. حال به محصولی رسیده ایم که با قیمت مناسب و کارایی بسیار بالا به بازار عرضه شده است.

این سیستم در هر ثانیه 30 تصویر دریافت می نماید و درصد خطای آن سه درصد است. این گجت نمونه خارجی ندارد، درواقع در بیشتر کشورها دستگاه های کنترل تردد را مجهز به نرم افزار تشخیص ماسک نموده اند اما گجت تشخیص ماسک ابزاری مستقل از سیستم های تردد است.

سیستمی برای تمام رخ ها

در تشخیص چهره معمولی، سیستم به وسیله فیس لند مارک صورت فرد را شناسایی می نماید. فیس لند مارک به 72 نقطه در نواحی مختلف چهره از جمله دور چشم ها، بینی، اطراف صورت گفته می گردد. گجت تشخیص ماسک می تواند با رویت تصویر نیم رخ فرد نیز وجود ماسک روی چهره را تشخیص دهد. این سیستم نوین حتی می تواند تشخیص دهد که ماسک به صورت درست به صورت فرد زده شده است یا خیر. درواقع می توان برای سیستم تعریف کرد که ماسک باید سطح بینی تا زیر چانه را بپوشاند، بدین ترتیب سیستم تنها به افرادی اجازه ورود می دهد که ماسک خود را به درستی زده باشند.

استفاده از چنین سیستمی نه تنها می تواند زنجیره انتقال کرونا را قطع کند، بلکه به حفظ سلامت عمومی جامعه نیز یاری می نماید. در این روزها که تنها سلاح بشر در مقابل همه گیری ویروس کرونا، ماسک تنفسی به شمار می رود، افرادی پیدا می شوند که با بهانه های کلیشه ای چون نمی توانم نفس بکشم، تنگی نفس می گیرم و... از زدن ماسک سرباز می زنند. شاید زمان آن رسیده که برخورد جدی تری با این قشر گردد تا دریابند که زدن ماسک تنها برای حفظ سلامت آنها نیست بلکه وظیفه اجتماعی آنها در قابل همشهریان خود است.

4021/