Повечето хора нямат проблем с това, че Instagram филтрите и Face ID използват технология за разпознаване на лицето. Но тази сравнително нова технология е доста страховито. Лицето ви е като пръстов отпечатък, а технологията зад разпознаването на лицето е сложна. Както при всяка нова технология и тази има недостатъци – военните, полицията, рекламодателите и злонамерени лица получават нов начин да навлязат в личното ни пространство.
От How To Geek са на мнение, че сега, повече от всякога, е важно хората да разберат как действа технологията за разпознаване на лицето. Също така е важно да знаете ограниченията на технологията и как тя ще се развива в бъдеще.
Как работи процесът на разпознаване на лицето?
Ето три приложения на софтуера за разпознаване на лица и просто обяснение на това как той разпознава или идентифицира лица:
1. За фотографски филтри
За Animoji и филтрите на Instagram, камерата на телефона „търси“ определящите характеристики на лицето, по-специално очи, нос и уста. Тогава софтуерът използва алгоритми, за да може да „види“ лицето и да определи в коя посока е обърнато, дали устата е отворена и т.н. Заслужава да се спомене, че това не е идентификация на лицето, а просто софтуер, който търси лица.
2. Face ID и подобни програми
След като настроите Face ID (или подобни програми) на телефона си, той прави снимка на вашето лице и измерва разстоянието между чертите на лицето ви. След това, всеки път, когато отключвате телефона си, той гледа през камерата, за да измери и потвърди вашата самоличност.
3. Идентифициране на непознат
Когато дадена организация иска да идентифицира лице за целите на сигурността или рекламата, използва алгоритми, за да сравнява това лице с обширна база данни с лица. Този процес е почти идентичен с Face ID на Apple, но в по-голям мащаб. Теоретично може да се използва всяка база данни (лични карти, Facebook профили), но база данни с ясни, предварително идентифицирани снимки е идеалната.
Тъй като технологията използвана за филтрите в Instagram е прост и безобиден процес, ще се съсредоточим изцяло върху идентифицирането на лицето и многото различни технологии, които могат да се използват в случая.
Най-често технологията за разпознаване на лица разчита на 2D изображения
Това не се прави, защото двуизмерното изобразяване на лице е супер точно, а защото е по-удобно. По-голямата част от камерите правят снимки без никаква дълбочина, а публичните снимки, които могат да се използват за бази данни при разпознаване на лицата (снимки на профили във Facebook например), са в 2D.
Защо 2D лицевите изображения не са супер точни? Защото липсват идентифициращи характеристики на лицето, като дълбочина. На плоско изображение, компютърът може да измери разстоянието между зениците и ширината на устата, но не може да определи дължината на носа ви или издадеността на челото ви.
Освен това 2D лицевите изображения разчитат на спектъра на видимата светлина. Това означава, че двуизмерното изобразяване на лице не работи в тъмното и може да бъде ненадеждно дори при по-тъмни условия на осветление.
IR камерите добавят дълбочина към вашата идентичност
Докато някои приложения за разпознаване на лица разчитат само на 2D изображения, не е рядкост при разпознаването на лица да се разчита и на 3D изображения. Това се постига чрез техника, наречена лидар, която е подобна на сонара. По същество устройствата за сканиране на лица, като вашия iPhone, осветяват с IR матрица лицето ви. Тази матрица (стена от лазери) се отразява от лицето ви и се получава от IR камерата (или ToF камерата) на вашия телефон.
Къде се случва 3D магията? IR камерата на вашия телефон измерва колко време отнема всеки бит IR светлина да отскочи от лицето ви и да се върне към телефона. Естествено, светлината, която се отразява от носа ви, ще пътува по-кратко от светлината, която се отразява от ушите ви, и IR камерата използва тази информация, за да създаде уникална карта на дълбочината на вашето лице. Когато се използва заедно с основните 2D изображения, 3D изображенията могат значително да увеличат точността на софтуера за разпознаване на лица.
Термичното изображение позволява разпознаване на лица през нощта
Един от недостатъците на 2D разпознаването на лица е, че технологията разчита на видимия спектър на светлината, тоест тя е безполезна в тъмното. Но това може да се промени, като се използва термична камера за изображения.
Термичните камери не осветяват с инфрачервена светлина обектите, вместо това те разпознават IR светлината, която се излъчва от обектите. Топлите обекти излъчват повече IR светлина, докато студените обекти излъчват незначително количество IR светлина. Скъпите термокамери могат дори да открият фини температурни разлики в повърхността, така че технологията е идеална за разпознаване на лица.
Има различни начини за идентифициране на лица с термични изображения. Всички тези техники обаче са невероятно сложни, но разчитат на някои общи похвати:
1. Използване на няколко снимки
Термичната камера прави множество снимки на обекта. Всяка снимка се фокусира върху различен спектър от инфрачервената светлина (дълги, къси и средни вълни). Обикновено спектърът с дълги вълни осигурява най-много детайли на лицето.
2. Използване на карти на кръвоносните съдове
Тези IR изображения могат да се използват и за създаване на карти на кръвоносните съдове в лицето на човек. Ужасно е, но картите на кръвоносните съдове могат да се използват като уникални отпечатъци на лицето. Те могат да се използват и за намиране на разстоянието между лицевите органи или за идентифициране на синини и белези.
3. Идентифициране на обекта
Съставно изображение (или набор от данни) се създава с помощта на множество IR изображения. Това композитно изображение след това може да се сравни с лицева база данни за идентифициране на обекта.
Разбира се, термичното разпознаване на лица обикновено се използва от военните, това не е нещо, което ще притежавате със следващия си мобилен телефон. Освен това, термичните изображения не работят добре през деня.
Ограничения на технологията за разпознаване на лица
1. Препятствие
Както очаквате, слънчевите очила и други аксесоари могат да затруднят софтуера за разпознаване на лица.
2. Пози
Разпознаването на лицето работи най-добре при обърнато напред лице. Накланянето или завъртането на главата може да затрудни технологията за разпознаване на лица, дори и IR базиран софтуер за разпознаване. Освен това усмивката, подпухналите бузи или всяка друга поза може да промени начина, по който компютър измерва лицето ви.
3. Светлина
Всички форми на технологията за разпознаване на лицето разчитат на светлина, независимо дали е видим спектър или инфрачервена светлина. В резултат на това странните условия на осветление могат да намалят точността на технологията. Това може да се промени, тъй като понастоящем учените разработват сонарна технология за разпознаване на лице.
4. Базата данни
Без добра база данни разпознаването на лица не може да работи. Невъзможно е да се идентифицира лице, което не е било идентифицирано правилно в миналото.
5. Обработка на данните
В зависимост от размера и формата на базата данни, може да отнеме известно време компютрите да идентифицират правилно лицата.
В бъдеще учените със сигурност ще намерят начин да заобиколят тези проблеми. Те могат да използват сонарна технология заедно с лидар, за да създават 3D карти на лицето във всяка среда и могат да намерят начини за обработка на данни за лица (и идентифициране на непознати) в невероятно кратък период от време. Така или иначе тази технология има голям потенциал за злоупотреба, така че си струва да следите развитието ѝ.
Вижте кaкво трябва да знаем за технологията за разпознаване на лица в смартфоните
Discussion about this post