基本信息
- 項目名稱：
- 基于人臉跟蹤與性別識別的媒體播放內(nèi)容關(guān)注度分析系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 為有效反饋媒體廣告的關(guān)注度信息，本作品設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于人臉跟蹤與性別識別的媒體播放內(nèi)容關(guān)注度分析系統(tǒng)，系統(tǒng)分為媒體關(guān)注度信息獲取，以及媒體關(guān)注度信息分析與輔助決策兩部分。前者采用基于視覺的人臉檢測與跟蹤，性別識別的方法完成關(guān)注人次、關(guān)注者性別以及關(guān)注時間的統(tǒng)計；后者對統(tǒng)計信息進行分析，根據(jù)分析結(jié)果可隨時調(diào)整廣告的播放，并生成輔助決策信息提供給廣告商，用以調(diào)整廣告播放方式等的決策依據(jù)。
- 詳細介紹：
- 本作品在對戶外廣告媒體發(fā)展前景和廣告廠商的需求進行分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了基于人臉跟蹤與性別識別的媒體播放內(nèi)容關(guān)注度分析系統(tǒng)。系統(tǒng)主要分為基于視頻信號的媒體關(guān)注度信息的獲取和媒體關(guān)注度信息的分析與輔助決策兩大部分。 1）基于視頻信號的媒體關(guān)注度信息的獲取 a．根據(jù)人臉在正視廣告媒體時的五官特征等信息，實時檢測視頻畫面中是否出現(xiàn)關(guān)注廣告媒體播放內(nèi)容的人臉； b．通過大量的男女人物樣本訓練男女性別識別的BP神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)分類器，采用該分類器對檢測出的關(guān)注廣告的人臉判斷其男女性別； c.采用本作品所提出的高密度人群目標區(qū)域跟蹤方法，解決因人的姿態(tài)變化或短暫消失而引起的錯計數(shù)問題。對人臉區(qū)域進行跟蹤，根據(jù)跟蹤結(jié)果對關(guān)注的人臉目標進行計數(shù)，并根據(jù)該目標出現(xiàn)與消失的時間間隔，計算其駐留時間。 2) 媒體關(guān)注度信息的分析與輔助決策 a．將媒體關(guān)注度的分析結(jié)果不斷發(fā)送給信息交互平臺，使信息交互平臺的信息保持動態(tài)更新。 b．信息交互平臺根據(jù)男女不同受眾群體對廣告關(guān)注度和關(guān)注集中時間等信息，生成輔助性決策信息提供給用戶，以合理利用戶外廣告資源。 c．信息交互平臺設(shè)計了信息查詢功能，方便用戶及時了解廣告關(guān)注度信息，還可將統(tǒng)計結(jié)果生成條狀圖，折線圖等，使結(jié)果一目了然，便于用戶分析。 3) 隱私保護 視頻信號的處理，是在無聲無息中完成，不會干擾路人，同時系統(tǒng)不保存識別處理用的視頻，以保護路人的肖像隱私。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 設(shè)計目的 設(shè)計一個智能化的系統(tǒng)，對關(guān)注媒體播放內(nèi)容的人群狀況進行統(tǒng)計，結(jié)合廣告的投放地點、時間等信息進行綜合分析，最大限度地提高廣告宣傳效果。 基本思路 通過攝像頭采集廣告牌前的人群視頻信息，對其進行自動分析，得到關(guān)注廣告的男女人次及其駐留時間，將這些信息實時傳送給信息交互平臺。由信息交互平臺根據(jù)對客戶端廣告的播放方案進行評估，并生成輔助決策信息。 創(chuàng)新點 1）基于視頻信號的媒體關(guān)注度信息的獲取 對實時視頻畫面進行人臉檢測，特征提取，性別判斷以及人臉跟蹤，獲得媒體關(guān)注度數(shù)據(jù)。 2）媒體關(guān)注度信息的分析與輔助決策 采用數(shù)據(jù)挖掘方法，從大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中獲取有效信息，由系統(tǒng)自動生成輔助性決策信息。 3）路人隱私保護 系統(tǒng)的處理過程高效、智能、無接觸，不保存路人的圖像。 技術(shù)關(guān)鍵 1) 視頻幀圖像中的人臉區(qū)域檢測與定位。 2) 基于人臉圖像信息的性別特征提取。 3) 基于BP網(wǎng)絡(luò)的性別識別分類器的構(gòu)造方法。 4) 人臉跟蹤過程中姿態(tài)變化以及短暫消失后的計數(shù)方法。 5) 基于媒體關(guān)注度信息的數(shù)據(jù)挖掘方法。 主要技術(shù)指標 1) 準確檢測和定位出正面關(guān)注人臉區(qū)域，剔除非關(guān)注的路人。 2)對人臉區(qū)域，設(shè)計適當?shù)男詣e特征映射關(guān)系，保持男女性別特征具有一定的差異及可分性。 3）設(shè)計BP神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)性別分類器的結(jié)構(gòu)，使其具有較高的準確率。 4）對一定的人臉姿態(tài)變化以及遮擋等情況具有一定適應(yīng)性 5）對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析，給出廣告設(shè)置位置、時間等輔助決策信息。
科學性、先進性
- 科學性 1）基于視頻信息分析的媒體關(guān)注度分析構(gòu)思 在電子廣告牌端，設(shè)置微型攝像頭，采集關(guān)注媒體播放內(nèi)容的人群目標后，對其進行分析，整個過程是在無聲無息中完成的，不會引起對關(guān)注人的干擾。而且，系統(tǒng)不在計算機內(nèi)保存人臉肖像，也維護了目標的肖像隱私。 2）基于男女性別識別的方案對關(guān)注度的分析更加清晰 對于廣告投放效率分析的一個特殊點，就是廣告具有一定的針對目標，如果能夠不僅統(tǒng)計關(guān)注人數(shù)，并且能夠統(tǒng)計廣告設(shè)計時預(yù)先設(shè)定的目標群體的關(guān)注度，便可對廣告設(shè)計，以及廣告投放等給出具有針對性的輔助決策。 先進性 采用視頻信號分析的思路構(gòu)思系統(tǒng)，采用生物識別的方法獲取關(guān)注媒體播放內(nèi)容的人群目標，并對其進行統(tǒng)計與分析，給出對廣告播放內(nèi)容的輔助性決策，在作品的構(gòu)思上，以及實現(xiàn)的方法等方面均具有先進性。 通過分析廣告播放期間的關(guān)注群體，以及關(guān)注度集中的時間等信息，調(diào)整廣告播放形式，提高播放效率這個創(chuàng)意，相比于目前單靠加大廣告播放密度來提升產(chǎn)品宣傳度的做法具有明顯的先進性。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年11月，XX大學XX學院，第十九屆“XX杯”科技節(jié)，軟件類特等獎。 2010年12月，XX大學第十九屆大學生課外學術(shù)科技作品競賽，一等獎。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 系統(tǒng)整體技術(shù)或部分核心技術(shù)的技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明 本系統(tǒng)通過攝像頭采集關(guān)注媒體播放內(nèi)容的人群的視頻信號，由客戶端實時處理獲得的圖像數(shù)據(jù)。首先檢測出視頻畫面中的人臉區(qū)域，判斷其是否處于關(guān)注播放內(nèi)容狀態(tài)，對判斷為關(guān)注狀態(tài)的目標，得到性別信息，給出識別結(jié)果并記錄男女關(guān)注人次信息，將數(shù)據(jù)發(fā)送給后臺服務(wù)器進行匯總分析，生成輔助性決策信息提供給用戶，并提供信息查詢的功能。 推廣前景 本系統(tǒng)中的傳媒受眾人數(shù)統(tǒng)計以及男女比例分析功能，以高效、智能、無接觸的生物識別技術(shù)，獲取廣告關(guān)注度，為戶外廣告創(chuàng)意的效果分析提供了一種快捷可行的方法，也可以為大型超市、商場根據(jù)男女消費群體制定營銷策略提供依據(jù)。 市場分析和經(jīng)濟效益預(yù)測 本系統(tǒng)是在現(xiàn)有市場需要的基礎(chǔ)上提出來的，商家需要知道其廣告的受關(guān)注情況，以及男女群體的不同關(guān)注度。只需在公共場所現(xiàn)有攝像頭的基礎(chǔ)上加入該模塊，即可以構(gòu)成關(guān)注度分析系統(tǒng)。無論是戶外廣告的受眾分析，還是大型商場的消費群體分析以及智能電子產(chǎn)品的人性化應(yīng)用都有很高的實用價值。
同類課題研究水平概述
- 近年來，國際上對計算機人臉視覺跟蹤及性別識別的研究成為研究熱點之一，許多科學工作者在這一領(lǐng)域進行了大量的探索和實踐工作。麻省理工學院，卡內(nèi)基梅隆大學都有計算機視覺實驗室，研究人臉性別識別以及視頻人臉跟蹤中實時性和魯棒性的問題。Intel公司則開發(fā)出Camshift系統(tǒng)，以人臉的運動來控制計算機虛擬場景中三維方向的變化。在國內(nèi)則有中國科學院自動化研究所、清華大學、上海交通大學及哈爾濱工業(yè)大學都在人臉跟蹤與識別技術(shù)的研究和應(yīng)用開發(fā)方面做了大量工作。 目前國外比較好的跟蹤方法有Kazuhiro Hotta利用粒子濾波自適應(yīng)調(diào)整局部分類器的權(quán)重實現(xiàn)了較好的跟蹤效果。Haisheng Wu等將基于統(tǒng)計的人臉檢測擴展為人臉跟蹤，基于統(tǒng)計人臉模型和膚色對人臉檢測并使用粒子濾波技術(shù)來跟蹤人臉運動，最終根據(jù)光流信息提取用于采樣重分布的運動信息。Isard M等利用B樣條插值提取目標輪廓，提出CONDENSATION算法，取得了比較理想的跟蹤效果。Nummiaro將顏色特征納入粒子濾波跟蹤框架，并與meanshift算法做了比較，充分說明了粒子濾波跟蹤算法的有效性和準確性。在性別識別方面，M.H.Yang將支持向量機方法與像素特征結(jié)合取得了較高的識別率。 在人臉性別以及人臉視頻跟蹤方面的研究成果，推進了其應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，雖然目前還有很多難題阻礙其推廣應(yīng)用，但是人臉性別識別以及人臉跟蹤技術(shù)因為其巨大的應(yīng)用價值和市場潛力,必然還會在很長一段時間內(nèi)是計算機視覺研究的一個熱點。 本作品正是基于這樣的調(diào)研基礎(chǔ)之上，構(gòu)思了基于機器視覺的媒體播放內(nèi)容關(guān)注度分析系統(tǒng)，嘗試從生物識別，模式識別，數(shù)據(jù)挖掘，以及數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)工程等方面的知識綜合應(yīng)用，以人臉性別識別、跟蹤為核心技術(shù)，對電子廣告牌的設(shè)置地段、廣告播放時間，關(guān)注人群的特性等給出科學的輔助性決策。
