Come Funziona Il Riconoscimento Facciale Di Lavoro?

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Stanislaw Mikulski/Shutterstock

La maggior parte delle persone sono confortevoli, con il riconoscimento facciale per il suo utilizzo in Instagram filtri e Viso ID. Ma questa tecnologia relativamente nuova, un po ‘ inquietante. Il tuo volto è come un’impronta digitale, ed è difficile capire con precisione come il riconoscimento facciale funziona.

Come con qualsiasi nuova tecnologia, ci sono aspetti negativi per il riconoscimento facciale. Questi svantaggi sono sempre più evidente come i militari, i poliziotti, gli inserzionisti, e deepfake creatori, trovare subdola nuovi modi per sfruttare il software di riconoscimento facciale.

Ora, più che mai, è essenziale per le persone a capire come il riconoscimento facciale funziona. È anche importante conoscere i limiti di riconoscimento facciale e di come si svilupperà in futuro.

Il Riconoscimento Facciale È Sorprendentemente Semplice

Prima di entrare in molti mezzi diversi per il riconoscimento facciale, è importante capire come il processo di riconoscimento facciale funziona. Qui ci sono tre applicazioni per il software di riconoscimento facciale, e una semplice spiegazione per come sono in grado di riconoscere o identificare le facce:

  • Di base il Riconoscimento Facciale: Per Animoji e Instagram filtri, la fotocamera del telefono “look” per la definizione di caratteristiche del viso, in particolare un paio di occhi, un naso e una bocca. Poi, utilizza algoritmi per bloccare su una faccia e determinare la direzione in cui si guarda, se la sua bocca è aperta, etc. Vale la pena ricordare che questo non è il viso di identificazione, è solo una questione di software cerca per facce.
  • Face ID e Programmi Simili: al Momento dell’impostazione di Face ID (o programmi simili) sul telefono, si prende una foto del tuo viso e misura la distanza tra i tratti del viso. Quindi, ogni volta che si va a sbloccare il telefono, si “guarda” attraverso la fotocamera di misurare e verificare che la vostra identità.
  • L’identificazione di un Estraneo: se un’organizzazione vuole identificare un volto per la sicurezza, la pubblicità, o per fini di polizia, utilizza algoritmi per il confronto che faccia a un ampio database di volti. Questo processo è pressoché identica a quella di Apple Face ID ma su una scala più grande. Teoricamente, qualsiasi database potrebbe essere utilizzato (carte di identità, Facebook profili), ma di una banca dati di chiaro, pre-identificati foto è l’ideale.

Bene, veniamo al nocciolo. Perché la “base ” riconoscimento facciale” utilizzato per Instagram filtri è un semplice e innocuo processo, stiamo andando a concentrarsi interamente sul viso di identificazione, e le diverse tecnologie che possono essere utilizzate per identificare un volto.

La maggior parte di Riconoscimento Facciale si Basa su Immagini 2D

Come ci si aspetterebbe, la maggior parte dei software di riconoscimento facciale si basa interamente su immagini 2D. Ma questo non va fatto perché 2D viso di imaging è super accurato, è fatto per motivi di convenienza. La stragrande maggioranza delle fotocamere scattare foto senza alcuna profondità, e pubblica le foto che possono essere utilizzati per il riconoscimento facciale database (Facebook le immagini del profilo, per esempio) sono tutti in 2D.

Zapp2Photo/Shutterstock

Perché non è 2D viso imaging super preciso? Bene, perché una tv a immagine del tuo volto manca l’individuazione di caratteristiche, come la profondità. Con un’immagine piatta, un computer è in grado di misurare la distanza pupillare, e la larghezza della bocca, tra le altre variabili. Ma non si può dire la lunghezza del naso o il rilievo di fronte.

Inoltre, 2D viso imaging si basa sullo spettro della luce visibile. Questo significa che il 2D viso di imaging non funziona nel buio, e si può essere inaffidabile in funky o oscure condizioni di illuminazione.

Chiaramente, il modo per risolvere alcune di queste lacune è quello di utilizzare facciali 3D imaging. Ma come è possibile? Avete bisogno di attrezzature speciali di vedere un volto in 3D?

IR Telecamere di Aggiungere Profondità alla Vostra Identità

Mentre alcuni di riconoscimento facciale applicazioni si basano esclusivamente su immagini 2D, non è raro per il riconoscimento facciale a fare affidamento su di imaging 3D così. Infatti, la vostra esperienza con il riconoscimento facciale probabilmente comporta un pizzico di 3D.

Questo risultato è ottenuto attraverso una tecnica chiamata lidar, che è simile al sonar. Essenzialmente, faccia la scansione di dispositivi, come iPhone, l’esplosione di una innocua di IR di matrice in faccia. Questa matrice (un muro di laser), riflette fuori il tuo volto e viene raccolto da una macchina fotografica di IR (o ToF fotocamera) sul telefono.

Prostock-Studio/Shutterstock

Da dove viene il 3D magia accade? Il telefono della macchina fotografica di IR di misure quanto tempo ci vuole per ogni bit di luce IR per rimbalzare fuori il tuo volto e tornare al telefono. Naturalmente, la luce che riflette fuori del vostro naso avrà un breve viaggio di luce che riflette le vostre orecchie, e la macchina fotografica di IR utilizza queste informazioni per creare un unica mappa di profondità del tuo volto. Quando viene utilizzato insieme a base di imaging 2D, 3D imaging può aumentare notevolmente la precisione del software di riconoscimento facciale.

Lidar imaging è uno strano concetto che può essere difficile da avvolgere la testa intorno. Se aiuta, provate ad immaginare che il PI maglia del telefono cellulare (o qualsiasi riconoscimento facciale periferica) è una pin-board giocattolo. Come una pin-board giocattolo, il tuo viso lascia un rientro in PI della maglia, dove il naso è notevolmente più profondo rispetto, ad esempio, i tuoi occhi.

La termografia Consente di Riconoscimento Facciale Lavorare di Notte

Uno dei difetti di 2D di riconoscimento facciale è che si basa su spettro della luce visibile. In parole povere, di base il riconoscimento facciale non funziona nel buio. Ma questo può essere evitato utilizzando una termocamera (sì, come in Tom Clancy).

“Aspetta un minuto”, si potrebbe dire, “non la termografia si basano sulla luce IR?” Sì, lo fa. Ma le termocamere non inviare raffiche di luce IR, ma solo di rilevare la luce a INFRAROSSI che emette oggetti. Caldo gli oggetti emettono un sacco di luce IR, mentre il freddo gli oggetti emettono una quantità trascurabile di luce IR. Costose le termocamere sono in grado di rilevare differenze minime di temperatura su una superficie, in modo che la tecnologia ideale per il riconoscimento facciale.

Uno spettro di luce visibile immagine, un’immagine termica e composito, immagine termica. Polaris Sensore Technologies Inc

Ci sono una manciata di modi diversi per identificare un volto con la termografia. Tutte queste tecniche sono incredibilmente complicato, ma hanno alcune somiglianze fondamentali, quindi stiamo andando a cercare di mantenere le cose semplici con un elenco:

  • Più Foto, Sono Necessari: Una termocamera prende più immagini del volto di un soggetto. Ogni foto si concentra su un diverso spettro di luce IR (lunghe, corte e onde medie). In genere, l’onda lunga dello spettro fornisce la maggior parte del viso dettaglio.
  • Vaso sanguigno Mappe Sono Utili: Queste immagini a INFRAROSSI può essere utilizzato anche per estrarre la formazione di vasi sanguigni nel volto di una persona. E ‘ raccapricciante, ma del vaso sanguigno, le mappe possono essere utilizzati come unico viso impronte digitali. Essi possono anche essere utilizzati per calcolare la distanza tra facciale organi (se termici tipici di imaging rendimenti scadenti foto) o per identificare i lividi e cicatrici.
  • Il Soggetto Può Essere Identificato: Un’immagine composita (o il set di dati viene creato utilizzando più immagini IR. Questa immagine composita può quindi essere confrontato con un database facciale per identificare il soggetto.

Naturalmente, termica riconoscimento facciale è di solito utilizzato dai militari, non è qualcosa che si trova in Khols, e non è qualcosa che ti vengono con il vostro prossimo cellulare. Inoltre, la termografia non funziona bene nel giorno (o in genere ben illuminata ambienti), in modo da non avere molte potenziali applicazioni al di fuori del militare.

Limitazioni di Riconoscimento Facciale

Abbiamo speso un sacco di tempo a parlare di carenze di riconoscimento facciale. Come abbiamo visto da IR e la termografia è possibile superare alcune di queste limitazioni. Ma ci sono ancora un paio di problemi che non sono stato capito ancora:

  • Ostruzione: Come ci si aspetterebbe, occhiali da sole e altri accessori viaggio, software di riconoscimento facciale.
  • Pose: il riconoscimento Facciale funziona meglio con un neutro, pulsanti di navigazione: avanti-di fronte a un’immagine. Un inclinare o ruotare la testa può fare di riconoscimento facciale difficile, anche per i PI basata su un software di riconoscimento. Inoltre, un sorriso, gonfia le guance, o qualsiasi altra posa può cambiare come un computer che misura il vostro viso.
  • Luce: Tutte le forme di riconoscimento facciale si basano sulla luce, che sia visibile o IR. Come risultato, strano condizioni di illuminazione possono ridurre la precisione del viso di identificazione. Questo potrebbe cambiare, come gli scienziati stanno attualmente sviluppando sonar basata su tecnologia di riconoscimento facciale.
  • Database: Senza un buon database, il riconoscimento facciale non può funzionare. Lungo queste stesse linee, è impossibile identificare un volto che non è stato individuato correttamente in passato.
  • Elaborazione dati: a Seconda delle dimensioni e il formato del database, si può prendere un po per computer per individuare i volti correttamente. In alcune situazioni, come la polizia, i limiti nel trattamento dei dati limitare l’uso del viso di identificazione per applicazioni di uso quotidiano (che è probabilmente una buona cosa).

Al momento, il miglior modo per aggirare queste limitazioni è quello di utilizzare altre forme di identificazione, in concomitanza con il riconoscimento facciale. Il telefono vi chiederà di inserire una password o di impronte digitali se non riesce a identificare il tuo volto, e il governo Cinese utilizza carte di identità e la tecnologia di tracking per chiudere il margine di errore che esiste il riconoscimento facciale di rete.

In futuro, gli scienziati troveranno sicuramente un modo per aggirare questi problemi. Essi possono utilizzare la tecnologia sonar a fianco lidar per creare volto in 3D delle mappe in qualsiasi ambiente, e si può trovare il modo per processo volto di dati (e di identificare gli estranei) in un incredibilmente breve periodo di tempo. In ogni modo, questa tecnologia ha un sacco di potenziale di abuso, quindi vale la pena tenere il passo con.

Fonti: Università di Rijeka, La Electronic Frontier Foundation

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