Genauere und sicherere visuelle Erkennung

Advantech FaceView® verwendet Intel® Technik, um KI-basierte visuelle Erkennung für Unternehmen zugänglicher und nützlicher zu gestalten.

Auf einen Blick:

  • Techniken zur KI-basierten visuellen Erkennung stellen eine neue, kostengünstige Methode für Unternehmen und Behörden dar, um intelligente Infrastrukturen zu ermöglichen, den Zugriff auf gesicherte Bereiche zu steuern, stärker personalisierte Einzelhandelserfahrungen zu unterstützen und gesundheitsbewusste Verhaltensweisen wie das Tragen von Masken zu fördern.

  • Advantech FaceView, entwickelt mit dem CyberLink FaceMe® SDK, nutzt wichtige Intel® Technik, um sowohl eine präzise visuelle Erkennung als auch Edge-KI-Performance und damit neue Anwendungsfälle im Bereich der Merkmalserkennung zu ermöglichen.

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Advantech FaceView, entwickelt mit dem CyberLink FaceMe® SDK, verwendet zentrale Intel® Technik, um visuelle Erkennung für Unternehmen überall zugänglicher und nützlicher zu gestalten.

Fortschritte bei der KI-Vision-Technik machen die Erkennung von Gesichtszügen für Unternehmen zugänglicher und kostengünstiger. Neue Anwendungsfälle unterstützen intelligente Infrastrukturen, helfen dabei, den Zugang zu gesicherten Bereichen zu steuern, schaffen stärker personalisierte Einzelhandelserfahrungen und fördern bei globalen Notlagen gesundheitsbewusste Verhaltensweisen wie das Tragen von Masken. Angesichts wachsender Begeisterung und innovativen Anwendungen für die Objekterkennung lassen sich Verbesserungen bei der Lebensqualität erzielen. Geschäftliche Endbenutzer und Verbraucher, die die Vorteile von KI-Vision-Technik für ihre Arbeit oder das Privatleben nutzen möchten, melden sich freiwillig oder registrieren sich vorab zur Teilnahme. Der Fokus liegt nun auf der Entwicklung schneller, kostengünstiger Methoden zur Bereitstellung dieser Lösungen, während Sicherheitsstandards und Erwartungen erfüllt werden.

Anwendungsfälle für Gesichts- und Objekterkennungstechnik

Intelligentes Gebäude

  • Kontaktloser Aufzug
  • Erkennung von Mietern
  • Spezielle Einrichtungen wie Fitnessstudio oder Garage

Einzelhandel

  • Selbstbedienungsterminal
  • Personalisierte Omnichannel-Erfahrungen
  • Maskenerkennung, Integration von Temperatursensoren

Fabrik

  • Autorisierung und Zugriff auf schwere Geräte
  • Registrierung des Arbeitsbeginns von Mitarbeitern und Metriken
  • Kontrolle gesicherter Bereiche

Verkehrstechnik

  • Anonymisierte Zählung von Fahrgästen
  • Kontaktlose Tarife und Tickets
  • Analyse von Social Distancing

Herausforderung: Der Bedarf nach hoher Genauigkeit und Leistung

Die Bereitstellung von herkömmlichen Lösungen zur visuellen Erkennung erforderte bislang enorme Verarbeitungsleistung. Insbesondere Gesichter sind im Vergleich zu unbelebten Objekten wie Fahrzeugen oder Verbrauchsgütern hochdifferenzierte Inhalte. KI-Modelle und Parsing müssen extrem präzise und nuanciert sein, um nützlich zu sein. Und mit größerer Genauigkeit gehen auch höhere Leistungsanforderungen einher. In herkömmlichen Konfigurationen würden Kameras dichte visuelle Daten generieren, die dann zur Verarbeitung „upstream“ in Cloud-Netzwerke strömen würden. Dies erforderte jedoch nicht nur intensive Rechenleistung in der Cloud, sondern auch eine robuste Netzwerkinfrastruktur zur Bewältigung des Rücktransports von Daten. Diese Herausforderungen haben die Bereitstellung von visueller Erkennung für die meisten Unternehmen bis vor Kurzem bestenfalls erstrebenswert gemacht – und im schlimmsten Fall außer Reichweite gebracht.

„Neben dem hohen Ranking in der Liste des National Institute of Standards and Technology (NIST) für Technik zur Erkennung von Gesichtszügen hat FaceView eine Genauigkeitsrate von 99,7 % erzielt.1 Kunden kennen den Namen und auch den potenziellen Nutzen.“

—Alan Kao, Product Manager bei Advantech

Lösung: Edge AI Visual Compute mit 99,7 Prozent Genauigkeit1

Die Advantech FaceView-Lösung, unterstützt durch das CyberLink FaceMe® Software Development Kit (SDK) mit Intel Atom® Prozessoren sowie Intel® Movidius™ Myriad™ VPUs und optimiert mit dem Intel® Distribution of OpenVINO™ Toolkit, bietet jene Genauigkeit bei der visuellen Erkennung und auch die Edge-KI-Leistung, die für neue Anwendungsfälle im Bereich der Erkennung charakteristischer Eigenschaften erforderlich sind. Durch das Ausladen von visueller Verarbeitung und KI-basierter Objekterkennung auf Edge-Level-Geräte eliminiert die FaceView-Lösung den Bedarf nach dem Rücktransport von Daten in das Netzwerk zu deren Verarbeitung. Dies spart Infrastrukturkosten und ermöglicht zudem am Standort der Edge-Geräte schnelle Ergebnisse sowie flexible Erfahrungen für Endkunden. Unternehmen können Daten dennoch „upstream“ in zentralisierte Clouds und Serversysteme senden, um eine zusätzliche Verarbeitung oder Analyse vornehmen zu lassen.

Abgesehen von hoher Leistung und Funktionalität bietet die kombinierte Lösung von Advantech und CyberLink außergewöhnlich hohe Genauigkeit, was für erfolgreiche Anwendungen unerlässlich ist. Alan Kao, Product Manager bei Advantech, berichtet: „Neben dem hohen Ranking in der Liste des National Institute of Standards and Technology (NIST) für Technik zur Erkennung von Gesichtszügen hat FaceView eine Genauigkeitsrate von 99,7 % erzielt.1 Kunden kennen den Namen und auch den potenziellen Nutzen.“

Funktionsweise

FaceView-Software wird auf einem Edge-KI-Inferenzsystem installiert, das von Intel Atom® Prozessoren und Intel® Movidius™ Myriad™ X VPU unterstützt wird. Kameras und Sensoren am Ort der Datengenerierung werden Daten an das Edge-KI-System weiterleiten, wo die FaceView-Software KI-Inferenz für visuelle Erkennung ausführt. Das Ergebnis dieser Inferenz fließt für Analysen und Maßnahmen „upstream“ über eine drahtlose 4G/LTE-Verbindung zu einem Edge-KI-Server mit mehr Verarbeitungsleistung oder in ein privates Cloud-Netzwerk. An diesem Punkt kann der Edge- oder Cloud-Server bestimmte Verhaltensweisen auslösen, wie beispielsweise das Gewähren von Zugang zu einem Gebäude oder Gerät oder das Laden des Einzelhandelsprofils eines Kunden für personalisierte Erfahrungen vor Ort.

Abbildung 1: Der FaceView-Datenworkflow von Kameras zum Edge-KI-System, Edge-Server oder privaten Cloud-Netzwerk.

Softwarestruktur und KI-Beschleunigung mit CyberLink FaceMe®

FaceView-Software bietet plattformübergreifende OS-Unterstützung für Windows 10- und Linux-Systeme. Benutzer können Systemfunktionen mit einer Reihe von Add-in-APIs für die Überwachung von Besuchern, Webcam-Streaming, Registrierung bei Kundenprogrammen und mehr erweitern. Das Herzstück der Lösung, die KI-Engine, wird jedoch vom CyberLink FaceMe® SDK unterstützt. Kao betont: „Advantech hat FaceMe® für die FaceView-Lösung getestet und validiert. Das FaceMe® SDK ist vollständig in Intel® Movidius™ VPUs und das Intel® Distribution of OpenVINO™ Toolkit integriert. Es hilft dabei, bei Prozessen zur Erkennung von Merkmalen für hohe Leistung und eine geringe CPU-Last zu sorgen.“ FaceMe® nutzt die Vorteile des Intel® Distribution of OpenVINO™ Toolkit für die Optimierung von Workloads zur visuellen Erkennung. Dadurch wird eine 5,4-fache Beschleunigung bei KI-Vision-Performance möglich2 und wird die Gesamtlösung deutlich leistungsstarker und kosteneffektiver als bei der Bereitstellung eines Edge-KI-Geräts.

Anti-Spoofing-Maßnahmen für eine sicherere visuelle Erkennung

Das FaceMe® SDK nutzt außerdem die Funktionen von Intel® RealSense™ Technologie zur Generierung und Verarbeitung hochgenauer Punkte mit Tiefenmessungen für visuelle Objekte. So kann die FaceView-Lösung nicht nur bekannte Objekte präziser erkennen, sondern auch dafür sorgen, dass Spoofing-Versuche oder falsche Positivmeldungen erkannt werden, wie im Fall eines Subjekts, das versucht, eine Kamera oder einen Sensor mit einem flachen Bild oder dem Video eines bekannten Objekts zu täuschen. Laut Messungen von CyberLink weist das SDK bei Spoofing-Versuchen eine Erkennungsrate von 100 Prozent auf.2

Hardware-Optimierung mit einem enormen Geschwindigkeitsschub

Advantech wählte für sein Edge-KI-System eine Kombination aus dem Intel Atom® Prozessor E3950 und der Intel® Movidius™ Myriad™ X VPU. Der Intel Atom® Prozessor bietet in dieser Konfiguration perfekte Werte in Bezug auf die CPU-Verarbeitungsleistung, während die Intel® Movidius™ Myriad™ X VPU speziell für KI-Vision- und Objekterkennungs-Workloads konzipiert wurde. Kao berichtet: „Wir wollten die Bereitstellungskomplexität reduzieren. Der Intel Atom® Prozessor E3950 bietet gerade genug CPU-Leistung für Gleitkommaberechnungen und bleibt in Kombination mit der Intel® Movidius™ Myriad™ X VPU dennoch kostengünstig.“

Mit diesem Setup konnte Advantech in Systemen, die sowohl einen Intel Atom® Prozessor als auch eine Intel® Movidius™ Myriad™ X CPU nutzten, bei Workloads zur visuellen Erkennung eine 10-fache Beschleunigung im Vergleich zu Systemen mit nur einem Intel Atom® Prozessor nachweisen.3 Außerdem sorgt die Integration der Intel® Movidius™ Myriad™ X VPU für eine Reduzierung der Gesamt-CPU-Auslastung von 30 Prozent. Das Ergebnis: ein insgesamt effizienteres und weniger stromfressendes System.3 Bei Systemintegratoren und Endbenutzern sinken zudem die Gesamtkosten eines Advantech-Systems, was die Bereitstellung oder Aufwärtsskalierung mit mehreren Systemen erleichtert.

Verschiedene Einstiegspunkte und einfache Bereitstellung

Advantech bietet verschiedene Einstiegspunkte für seine FaceView-Lösung. So gibt es unterschiedliche begleitende FaceView-KI-Appliances, die die visuelle Verarbeitungsleistung aufwärts skalieren können, indem einem internen proprietären Modul namens Advantech VEGA zusätzliche Intel® Movidius™ Myriad™ X VPUs hinzugefügt werden. Bei weniger leistungsintensiven Anwendungsfällen wie einem interaktiven Kiosk in einer Einzelhandelsumgebung können Systemintegratoren eine grundlegende Appliance mit nur einer VPU bereitstellen. Für fortgeschrittenere Anwendungsfälle wie intelligente Verkehrstechnik bietet Advantech außerdem eine temperaturbeständige Edge-Appliance mit bis zu vier VPUs. Und dies ist nur ein Ausschnitt der potenziellen Angebote. Das vollständige Advantech-Portfolio ist umfangreich und deckt zahlreiche Anwendungsfälle ab. Dabei besteht die Möglichkeit, Lösungen basierend auf Umwelt- oder KI-Vision-Rechenanforderungen individuell anzupassen.

Einfache Benutzererfahrung zur Unterstützung von Endkunden und Mitarbeitern

Der entscheidende Wettbewerbsvorteil besteht hier darin, wie schnell ein Systemintegrator eine Appliance auswählen, mit Edge-KI-Kameras und Backend-Cloud-Netzwerken verbinden und dann mit der Bereitstellung von visuellen Erkennungsdiensten für Kunden beginnen kann. Die Benutzeroberfläche von FaceView macht es außerdem einfach, eine ganze Datenbank registrierter Endkunden oder Teilnehmer auf einer Opt-in-Basis zu verwalten, während gleichzeitig nützliche CRM-orientierte Daten generiert werden, die zum Verständnis wichtiger Verhaltensweisen beitragen. So können FaceView-Benutzer in einer Einzelhandelsumgebung beispielsweise sehen, wann Kunden zuletzt einen Filialstandort zuletzt besucht haben, diese VIP-Gruppen hinzufügen, um die Bereitstellung von Diensten zu priorisieren, oder im Verkaufsbereich zwischen Kunden und Mitarbeitern unterscheiden.

Flexible KI-Vision für unterschiedliche Szenarien

Die Advantech FaceView-Lösung ist eine vielseitige Ergänzung für das Angebotsportfolio eines jeden Systemintegrators und bietet Unternehmen eine schnelle Bereitstellung und Wertschöpfung sowie eine hohe Benutzerfreundlichkeit. FaceView sorgt durch Einbindung des branchenweit anerkannten CyberLink FaceMe® SDK für erhebliche Leistung und Effizienz bei der visuellen Erkennung. Advantech entwickelt seine Hardware-Konfigurationen mit einer idealen Kombination aus Intel Atom® Prozessoren und Intel® Movidius™ Myriad™ X VPUs, um energiesparende Leistung zu liefern, die für Vision-KI-Workloads optimiert ist. Das Endergebnis dieser Techniken und Anstrengungen ist eine einfache und dennoch leistungsstarke Gesichts- und Objekterkennungslösung, auf die Unternehmen jetzt zugreifen können.

Hinweise und Disclaimer

Intel verpflichtet sich zur Achtung der Menschenrechte und der Vermeidung der Mittäterschaft bei Menschenrechtsverletzungen. Siehe die globalen Menschenrechtsprinzipien von Intel. Die Produkte und Software von Intel® sind ausschließlich für die Nutzung in Anwendungen vorgesehen, die keine Verletzung international anerkannter Menschenrechte darstellen oder zu einer Verletzung dieser Rechte beitragen.

Intel hat keinen Einfluss auf und keine Aufsicht über die Daten Dritter. Sie sollten diese Inhalte prüfen, andere Quellen heranziehen und sich davon überzeugen, dass die angeführten Daten zutreffen.

Die Leistungseigenschaften variieren je nach Verwendung, Konfiguration und anderen Faktoren. Erfahren Sie mehr unter www.intel.com/performanceindex​.

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Für die Funktion bestimmter Technik von Intel® kann entsprechend konfigurierte Hardware, Software oder die Aktivierung von Diensten erforderlich sein.

© Intel Corporation. Intel, das Intel Logo und andere Kennzeichen von Intel sind Marken der Intel Corporation oder ihrer Tochtergesellschaften. Andere Marken oder Produktnamen sind Eigentum der jeweiligen Inhaber.

Produkt- und Leistungsinformationen

1

Quelle: NIST März 2020 Wild FVRT 1:1 Testresultat gemessen für CyberLink FaceMe® SDK.

2

Quelle: Interne Leistungsdaten von CyberLink.

3

Quelle: Interne Leistungsdaten von Advantech. Die primäre Konfiguration ist mit einem Intel Atom® Prozessor E3950 ausgestattet im Vergleich zu einem System mit einem Intel Atom® Prozessor E3950 und einem Advantech VEGA-320-Modul mit einem Intel® Movidius™ Myriad™ X VPU.