تشخیص چهره، فناوری جذاب و عجیب

امروزه فناوری تشخیص چهره به بخشی از قابلیت‌های رایانه‌ها و گوشی‌های هوشمند تبدیل شده است. این فناوری تشخیص چهره، برای شناسایی کاربران بکاربرده می‌شود. پرسش این است که این فناوری چگونه در این گوشی‌ها استفاده می‌شود؟

در واقع فناوری تشخیص چهره، یک تکنولوژی جدید محسوب می‌شود و استفاده از آن، جذابیت قابل توجهی برای کاربران در موقع استفاده در اپلیکیشن‌هایی مانند اینستاگرام و Face ID ایجاد می‌کند.
بااین‌حال مثل هر فناوری دیگر، تکنولوژی تشخیص چهره نیز با ضعف‌هایی همراه است و ممکن است در خیلی از مصارف نظامی و امنیتی به صورت غیر متعارف استفاده شود. بنابراین لازم است کاربران بیش از گذشته با شیوه کار فناوری تشخیص چهره آشنا گردند.

شیوه عملکرد فناوری تشخیص چهره
 

در واقع سیستم‌های تکنولوژی تشخیص چهره نوعی راهکار و فناوری‌ برای اسکن چهره ارائه می‌کنند که عکس‌برداری حرارتی و آنالیز بافت سطحی پوست ازجمله این موارد است.
تکنولوژی تشخیص چهره معمولا شامل فناوری‌های تشخیص چهره بیومتریک یا اندازه‌گیری اطلاعات و داده‌های بیولوژیکی است. البته اسکن اثر انگشت و سیستم‌های اسکن عنبیه و چشم را نیز می‌توان از جمله موارد بخش تکنولوژی‌های قفل بیومتریکی به‌شمار آورد.

کاربردهای تکنولوژی تشخیص چهره
 

نرم‎افزار تشخیص چهره، کاربردهای مختلفی به کاربر ارائه می‌کند ولی متداول‌ترین کاربرد آن برای مقاصد امنیتی و مراجع قضایی می‌باشد.
فرودگاه‌ها از نرم‌‎افزار تشخیص چهره برای جست‌وجوی چهره عناصر نامطلوب و همچنین مقایسه عکس‌های گذرنامه‌ها با چهره افراد به منظور تایید هویت‌شان استفاده می‌کنند.

همچنین ماموران واحدهای قضایی از نرم‌افزارهای تشخیص چهره برای شناسایی و دستگیری کسانی بهره می‌برند که اقدام به کارهای خلاف و جرم و جنایت می‌کنند.
در ایالت‌های مختلف آمریکا، نرم‌افزارهای تشخیص چهره را برای پیشگیری از استفاده اشخاص از کارت‌های شناسایی و گواهینامه‌های جعلی به‌کار می‌برند.

نرم‌افزارهای تشخیص چهره در موبایل
 

نرم‌افزارهای تشخیص چهره دوربین موبایل شما، درجست‌وجوی حجمی مشابه صورت انسان می‌گردد؛ شکلی که 2 چشم، 1 بینی و یک دهان داشته باشد.
بعد از این مرحله با به‌کارگیری الگوریتم‌هایی تقریبا پیچیده، تلاش می‌کند سمت و جهت صورت را تشخیص دهد و حتی درصدد است تشخیص دهد آیا دهان فرد باز است یا خیر.
با این‌حال این گونه نرم‌افزار‌ها کار تشخیص چهره را انجام نمی‌دهند و فقط در جست‌وجوی صورت انسان می‌باشند.
نرم‌افزار Face ID و نرم‌افزار‌های شبیه آن، تصویری از صورت شما ثبت می‌کند و معلوم می‌کنند که فاصله‌ی هرکدام از قسمت‌های صورت شما با هم چه میزان است.
بعد از آن هر وقت که قصد دارید گوشی‌تان را باز کنید این اپلیکیشن بررسی می‌کند که آیا فاصله‌ی المان‌های صورتتان با تصویر اولیه برابر است یا خیر. در این حالت در صورت تطبیق، قفل گوشی باز خواهد شد.
البته تشخیص چهره‌ی یک غریبه، اغلب در شرکت‌های بزرگ و امنیتی انجام می‌شود. در این مکان‌ها برای حفظ امنیت یا حتی با اهداف تبلیغاتی، کوشش می‌شود تا چهره‌ی افراد مراجعه کننده با تعداد زیادی از چهره‌های از پیش ذخیره شده در پایگاه داده‌ای، مقایسه گردد.

تشخیص چهره‌ها بااستفاده از عکس‌های 2 بعدی
 

اغلب نرم‌افزار‌های تشخیص چهره روی عکس‌های 2 بعدی متمرکز می‌باشند. ولی این مسئله به‌خاطر دقیق‌تر بودن پردازش عکس‌های دو بعدی نیست، بلکه به دلیل سادگی کار می‌باشد. اغلب دوربین‌های استفاده شده عکس‌ها را بدون عمق به ثبت می‌رسانند و از نگاه دیگر، عکس‌های ذخیره شده در پایگاه اطلاعات و داده‌های بزرگ، بیشتر به شکل دو بعدی می‌باشند.
البته تشخیص چهره با استفاده از عکس‌های دو بعدی، دقت 100 درصدی ندارد و دلیل آن نیز این است که عکس‌ها به طورکامل صاف و دو بعدی از چهره برخی المان‌های مهم که باعث منحصربه‌فرد بودن صورت افراد می‌شود را از بین می‌برد. در عکس دو بعدی رایانه می‌تواند فقط فاصله‌ی مردمک چشم‌ها یا عرض لب و دهان را مورد شناسایی قرار دهد، درصورتی‌که اجازه بررسی طول بینی یا برجستگی پیشانی‌تان را در اختیار ندارد.

دوربین‌های IR در تشخیص چهره
 

اکثر دوربین‌ها برای تشخیص چهره از تصاویر دو بعدی بهره می‌برند اما برخی نیز از تصاویر و عکس‌های سه بعدی استفاده می‌کنند. به احتمال زیاد شما هم از فناوری تشخیص چهره، البته تا حدی به کمک تصویربرداری سه بعدی انجام داده‌اید.
تصویربرداری سه بعدی با کمک تکنیکی به نام لیدار (Lidar) انجام می‌شود که خیلی شبیه به سونار است.
سونار به سیستم فناوری تشخیص اشیاء زیر سطح آب گفته می‌شود. در این شیوه، سیستم پالس‌های صوتی را به زیر آب می‌فرستد تا به اشیاء برخورد نماید و بعد به طرف ارسال کننده بازگردد. در این حالت بادر نظرگرفتن مدت زمان رفت‌ و آمد، می‌توان پالس صوتی عمق اشیاء زیر آب را تشخیص داد.
لیدار نیز خیلی شبیه سونار است البته تفاوتش این است که به جای ارسال پالس‌های صوتی، از لیزر بهره می‌برد.
برای مثال دستگاه‌هایی مانند آیفون، یک ماتریس IR را به صورت شما می‌تاباند که البته زیانی به شما نخواهد رساند. این ماتریس به صورت شما برخورد می‌کند و بعد به سنسور‌های گوشی باز می‌گردد و از طریق دوربین‌های IR دریافت می‌گردد. این عمل عمق المان‌های مختلف صورت شما را تشخیص می‌دهد.
در این حالت دوربین IR مدت زمان بازگشت برخورد هریک از لیزر‌ها به صورت شما و بازگشتشان به گوشی را بررسی و ارزیابی می‌کند. به طور طبیعی نور برگشت داده شده از نوک بینی‌تان با سرعت خیلی زیادی در مقایسه با نوری که به گوش شما برخورد می‌کند باز می‌گردد. این داده‌ها و  اطلاعات کمک می‌کند تا گوشی یک تصویر مناسبی از چهره شما ارائه دهد. به‌طور قطع این شیوه نسبت به تشخیص چهره به صورت دو بعدی، دقت بسیار بیشتری خواهد داشت.

تشخیص چهره در تاریکی
 

اما تشخیص چهره در تاریکی چگونه است؟ یکی از مسائل تشخیص چهره به شیوه دو بعدی، این است که در صورت نبود نور کافی با مشکل روبه‌رو می‌شود. ولی مشکل مذکور می‌تواند با بهره‌برداری از تصویربرداری حرارتی یا Thermal رفع شود.
اشیاء و وسایل گرم، حجم زیادی از نور IR را منعکس می‌کنند در صورتی‌که این میزان در اشیاء سرد، بسیار اندک است. دوربین‌های گران‌قیمت حرارتی حتی قادر هستند تفاوت دمای بسیار اندک سطوح مختلف را هم تشخیص دهند. به همین خاطر فناوری مذکور می‌تواند برای تشخیص چهره مناسب باشد.

سخن پایانی
 

رایانه‌ها و گوشی‌های هوشمند کنونی از تکنولوژی و نرم‌افزار اسکن چهره برای شناسایی کاربر بهره می‌برند و این عمل با استفاده از مشخصات چهره و مقایسه اطلاعات با پایگاه داده ویژه چهره‌ها انجام می‌گیرد.
تکنولوژی تشخیص چهره به شکل روزافزون در شرف تبدیل شدن به امن‌ترین و مطمئن‌ترین ابزار برای تایید هویت کاربر می‌باشد و به همین دلیل دامنه استفاده از این فناوری در وسایل مختلف از جمله گوشی هوشمند تلفن همراه روزبه‌روز بیشتر خواهد شد.

علی حبیبی