تکنولوژی تشخیص چهره _ بیشتر کاربران هنگام استفاده از تکنولوژی تشخیص چهره در اپلیکیشن‌هایی مثل اینستاگرام و Face ID حس خوبی دارند. اما جالب است بدانید که این فناوری نسبتا جدید می‌تواند تا حدی عجیب و غریب باشد.
مثل هر تکنولوژی دیگر، تکنولوژی تشخیص چهره هم نقاط منفی خود را دارد و در بسیاری از مصارف نظامی و امنیتی راه‌های مختلفی برای دور زدنش به وجود آمده است. به همین خاطر، در حال حاظر بیش از هر زمان دیگر مهم است که افراد با روش کار تکنولوژی تشخیص چهره آشنا شوند. اما واقعا تشخیص چهره چیست و چگونه کار می‌کند؟
تکنولوژی تشخیص چهره چگونه کار می کند؟
سیستم‌های فناوری تشخیص چهره، دارای نوعی راهکارها و تکنولوژی‌ها برای اسکن چهره می باشند. که دارای تصویربرداری حرارتی، فاصله نقشه‌برداری بین ویژگی‌های مهم چهره و آنالیز بافت سطحی پوست می‌باشد. تکنولوژی تشخیص چهره از جمله فناوری‌های تشخیص چهره بیومتریک یا اندازه‌گیری داده‌های بیولوژیکی محسوب می‌شود. از جمله مثال‌های دیگر حوزه فناوری‌های قفل بیومتریکی می‌توان به اسکن اثر انگشت و سیستم‌های اسکن عنبیه و چشم اشاره کرد.
کاربردهای فناوری تشخیص چهره
نرمافزار تشخیص چهره دارای کاربردهای گوناگونی می باشد، ولی مرسوم‌ترین کاربرد آن برای اهداف امنیتی و مراجع قضایی است. فرودگاه‌ها از این فناوری تشخیص چهره برای جستجوی چهره افراد تبهکار و همین طور مقایسه تصاویر گذرنامه با چهره افراد برای تایید هویت استفاده می‌کنند.
همچنین ماموران بخش‌های قضایی از تکنولوژی تشخیص چهره برای شناسایی و دستگیری افرادی استفاده می‌کنند که دست به جرم و جنایت می‌زنند. ایالت‌های مختلفی در آمریکا از فناوری تشخیص چهره برای جلوگیری استفاده افراد از کارت‌های شناسایی و گواهینامه‌های جعلی استفاده می‌کنند. اشخاص در آمریکا از این کارت‌ها برای تغییر نتایج انتخابات و دیگر اهداف استفاده می‌کنند.
مثال مختلف برای تشخیص چهره
۱- تشخیص چهره‌های معمولی
که در Animoji و فیلتر‌های اینستاگرام مورد استفاده قرار می‌گیرد. دوربین موبایل شما به دنبال حجمی شبیه به صورت انسان می‌گردد، حجمی که دو چشم، یک بینی و یک دهان داشته باشد. پس از آن با استفاده از الگوریتم‌هایی نسبتا پیچیده تلاش می‌کند، جهت صورت را تشخیص دهد و حتی ببیند که آیا دهان فرد باز است یا نه. همچنین به این موضوع هم اشاره کنیم که این گونه نرم افزار‌ها وظیفه‌ی تشخیص چهره را بر عهده ندارند و تنها به دنبال صورت انسان می‌گردند.
۲- نرم افزار Face ID و نرم افزار‌های مشابه
عکسی از چهره تان می‌گیرند و مشخص می‌کنند که فاصله‌ی هرکدام از بخش‌های صورت شما با هم چه قدر می باشد. پس از آن هر زمان که بخواهید موبایلتان را باز کنید این اپلیکیشن بررسی می‌کند که آیا فاصله‌ی المان‌های صورتتان با عکس اولیه یکی اسست یا نه. و در نهایت در صورت تطبیق قفل گوشی باز خواهد شد.
۳- تشخیص چهره‌ی یک غریبه
عموما در کمپانی های بزرگ و امنیتی انجام می‌شود. در این سازمان‌ها به منظور حفظ امنیت و یا حتی با هدف تبلیغاتی تلاش می‌شود تا چهره‌ی هرکدام از اشخاص با تعداد زیادی از چهره‌های از پیش ذخیره شده در پایگاه داده‌ای غنی مقایسه شود. این فرآیند تا حد زیادی شبیه به Face ID اپل می باشد، ولی در ابعادی گسترده‌تر انجام می‌گیرد. روی کاغذ هر پایگاه داده‌ای (حساب کاربری فیسبوک، پایگاه داده‌ی کارت ملی و …) می‌تواند برای این کار مورد استفاده قرار بگیرد. ولی ایده آل ترین گزینه استفاده از پایگاه داده‌ی تصاویری واضح از چهره‌ی افراد است.
تشخیص چهره با استفاده از تصاویر دو بعدی
همانگونه که احتمالا انتظار دارید بیشتر نرم افزار‌های تشخیص چهره روی تصاویر دو بعدی متمرکز هستند. البته این مسئله به دلیل دقیق‌تر بودن پردازش تصاویر دو بعدی نیست، بلکه به خاطر راحتی کار است. اکثر دوربین‌های مورد استفاده تصاویر را بدون عمق ثبت می‌کنند و از طرفی تصاویر ذخیره شده در پایگاه داده‌های بزرگ عمدتا به صورت دو بعدی هستند.
شاید از خود بپرسید که چرا تشخیص چهره با استفاده از تصاویر دو بعدی دقت صد در صدی ندارد؟ دلیل اصلی آن این است که تصاویر کاملا صاف و دو بعدی، از چهره برخی المان‌های مهم که باعث منحصر به فرد بودن صورت افراد می‌شود، را از بین می‌برد. در تصویر دو بعدی، کامپیوتر فقط می‌تواند فاصله‌ی مردمک چشم‌ها یا عرض لب و دهان را تشخیص دهد، در حالی که امکان بررسی طول بینی یا برجستگی پیشانی‌تان را ندارد.
علاوه بر این، تشخیص چهره با بهره گیری از تصاویر دو بعدی حساب زیادی روی وجود نور کافی باز می‌کند. این موضوع یعنی احتمالا شما برای باز کردن قفل گوشی خود در تاریکی دچار مشکل خواهید شد. این مسئله حتی زیر سایه هم ممکن است اتفاق بیفتد.
دوربین IR در تشخیص چهره
همانطور که گفتیم اکثر دوربین‌ها برای تشخیص چهره از تصاویر دو بعدی استفاده می‌کنند. ولی تعدادی دیگر به سراغ تصاویر سه بعدی رفته‌اند. در واقع یقینا تجربه‌ی شما از فناوری تشخیص چهره تا حدی به کمک تصویربرداری سه بعدی انجام شده است.
این کار با کمک تکنیکی به نام لیدار (Lidar) انجام می‌شود، که شباهت زیادی به سونار دارد. سونار سیستم تشخیص اشیاء زیر سطح آب می باشد. در این روش پالس‌های صوتی را به زیر آب ارسال کرده تا به اشیاء برخورد کند و پس از آن به سمت ارسال کننده بازگردد. با توجه به مدت زمان رفت و آمد پالس صوتی می‌توان عمق اشیاء زیر آب را تشخیص داد.
لیدار نیز شباهت زیادی به سونار دارد. با این تفاوت که به جای ارسال پالس‌های صوتی از لیزر استفاده می‌کند. به عنوان مثال دستگاه‌هایی مثل آیفون، یک ماتریس IR را به صورتتان می‌تاباند که البته آسیبی به شما نخواهد رساند. این ماتریس به صورتتان برخورد می‌کند و سپس به سنسور‌های گوشی باز می‌گردد و توسط دوربین‌های IR دریافت می‌شود. این موضوع عمق المان‌های مختلف صورتتان را تشخیص می دهد.
در واقع دوربین IR مدت زمان بازگشت برخورد هرکدام از لیزر‌ها به صورتتان و بازگشتشان به گوشی را بررسی می‌کند. مسلما نور بازگشت داده شده از نوک بینی‌تان با سرعت بیشتری نسبت به نوری که به گوشتان برخورد می‌کند باز می‌گردد. همین اطلاعات کمک می‌کند تا گوشی یک تصویر منحصر به فرد از چهره‌تان ایجاد کند. بدیهی است که این روش در مقایسه با تشخیص چهره به صورت دو بعدی دقت بسیار بیشتری دارد.
منبع: virgool