بازشناسی یا تشخیص چهره (Face Recognition) چیست؟

بازشناسی چهره

تشخیص چهره روشی برای شناسایی یا تایید هویت فرد، مبتنی بر چهره او می‌باشد. سیستم‌های بازشناسی چهره می‌توانند برای شناسایی افراد در تصاویر، فیلم‌ها و واقعیت استفاده شوند.

بازنشانی چهره در دسته امنیت بیومتریک قرار می‌گیرد. انواع دیگر نرم‌افزارهای بیومتریک شامل شناسایی صدا، اثر انگشت و حدقه چشم می‌باشد. این فناوری بیشتر در موارد قانونی و امنیتی به کار می‌رود. اما در سایر حیطه‌ها نیز روز به روز پرتقاضاتر می‌شود.

بازشناسی یا تشخیص چهره چگونه کار می‌کند؟

اکثر افراد به وسیله FaceID که برای باز کردن قفل گوشی‌های آیفون استفاده می‌شود، با فناوری بازنشانی چهره آشنا هستند. به طور معمول، بازنشانی چهره برای شناسایی هویت فرد، از پایگاه داده عظیمی از تصاویر استفاده نمی‌کند. بلکه تنها مالک دستگاه را شناسایی کرده و مانع دسترسی سایرین می‌شود.

فراتر از باز کردن قفل گوشی‌های هوشمند، بازشناسی چهره توسط انطباق تصویر افرادی که از مقابل یک دوربین می‌گذرند با چهره‌های موجود در یک لیست، کار می‌کند. این لیست می‌تواند شامل تصویر هر کسی باشد، از جمله افرادی که مرتکب جرم خاصی نشده‌اند، و این تصاویر می‌توانند از هر منبعی به پایگاه داده بیایند، حتی از حساب‌های شبکه‌های اجتماعی. فناوری‌های چهره‌ای می‌توانند با هم متفاوت باشند، اما طبق مراحل زیر عمل می‌کنند:

مرحله ۱: یافتن چهره

دوربین چهره را در جمعیت یا تنها، شناسایی و موقعیت‌یابی می‌کند. تصویر نمایان شده از شخص ممکن است به صورت تمام رخ یا نیم رخ باشد.

مرحله ۲: تحلیل چهره

اکنون تصویری از چهره گرفته شده و تحلیل می‌شود. بیشتر فناوری‌های بازنشانی چهره به جای تصاویر سه بعدی، بر تصاویر دو بعدی تکیه می‌کنند. زیرا تطابق دادن تصویر دوبعدی با تصاویر موجود در پایگاه داده یا تصاویر عمومی، آسان‌تر است.

نرم‌افزار مختصات چهره شما را می‌خواند. موارد مهم در اینجا فاصله میان چشم‌ها و عمق آنها، فاصله پیشانی تا چانه، شکل گونه‌ها و خطوط لب‌ها، گوش‌ها و چانه است. در اینجا هدف شناسایی ویژگی‌های خاص یک چهره است که سبب شناسایی آن می‌شود.

مرحله ۳: تبدیل تصویر به داده

فرآیند ثبت تصویر، اطلاعات آنالوگ را به دسته‌ای از اطلاعات دیجیتال (داده)، بر اساس ویژگی‌های چهره شخص تبدیل می‌کند. به عبارتی، نتیجه تحلیل چهره شما به یک فرمول ریاضی تبدیل می‌شود. کد عددی آن “اثر چهره (faceprint)” نام دارد. همانگونه که هر فرد اثر انگشت مختص به خود دارد، اثر چهره او نیز یکتا است.

مرحله ۴: یافتن تطابق

اثر چهره شما با پایگاه داده‌ای از سایر چهره‌ها مقایسه می‌شود. برای مثال، FBI به بیش از ۶۵۰ میلیون تصویر از پایگاه داده‌های مختلف دسترسی دارد. در فیسبوک، هر تصویر که با نام فرد برچسب گذاری شده است. به جزوی از پایگاه‌ داده فیسبوک تبدیل می‌شود که می‌تواند برای بازنشانی چهره نیز استفاده شود. اگر اثر چهره شما با یکی از تصاویر موجود در پایگاه داده‌های بازنشانی چهره منطبق باشد، تصمیم‌گیری انجام می‌شود.

از میان تمام روش‌های بیومتریکی، بازنشانی چهره، به عنوان طبیعی ترین روش شناخته شده است. این امری طبیعی است. زیرا ما نیز خود و دیگران را با نگاه کردن به چهره‌ها می‌شناسیم و نه اثر انگشت و حدقه چشم. محاسبه شده است که تاکنون نیمی از جمعیت جهان مرتبا با روش بازنشانی چهره سروکار پیدا کرده‌اند.

بازشناسی چهره
بازشناسی چهره

بازنشانی چهره چگونه استفاده می‌شود؟

بازشناسی چهره یا احراز هویت از طریق شناسایی چهره در زمینه‌های مختلفی به کار می‌رود. از جمله این زمینه‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱) باز کردن قفل گوشی‌های هوشمند

گوشی‌های مختلفی، از جمله سری‌های جدید آیفون از بازنشانی چهره برای باز کردن قفل گوشی هوشمند استفاده می‌کنند. این روشی قدرتمند برای محافظت از اطلاعات شخصی و کسب اطمینان از عدم دسترسی به اطلاعات حساس در صورت سرقت گوشی است. شرکت اپل ادعا دارد که احتمال اینکه قفل گوشی با یک چهره شانسی (که متعلق به مالک نیست) باز شود، یک در میلیون است.

۲) اجرای قانون

بازنشانی چهره در موارد قانونی کاربرد زیادی دارد. طبق گزارش NBC، استفاده از این فناوری در نهادهای قانونی در ایالات متحده آمریکایی و سایر کشورها، روز به روز افزایش می‌یابد. پلیس عکس افرادی که دستگیر شده‌اند را گرفته و آن را با پایگاه‌ داده‌های بازنشانی چهره محلی، ایالتی و فدرال مقایسه می‌کند. پس از اینکه از فرد دستگیر شده عکس گرفته شد، این عکس به پایگاه داده اضافه می‌شود تا پلیس بتواند آن را در صورت انجام بررسی های کشف جرم، تحلیل کند.

به علاوه، بازشناسی چهره گوشی‌های هوشمند سبب می‌شود افسران پلیس بتوانند از گوشی، تبلت یا سایر دستگاه‌های قابل حمل از رانندگان یا عابران پیاده عکس گرفته و آن را با یک یا چند تصویر موجود در پایگاه داده بازنشانی چهره مقایسه کنند تا هویت وی را شناسایی کنند.

۳) فرودگاه‌ها و کنترل مرزها

فناوری بازنشانی چهره به فرودگاه‌های زیادی در سراسر جهان راه پیدا کرده است. تعداد مسافرانی که دارای پاسپورت بیومتریک هستند رو به افزایش است، که سبب می‌شود از صف‌های طولانی رها شده و تنها با گذر از یک درگاه کنترل پاسپورت الکترونیک، سریع تر به گِیت خروج برسند.

بازشناسی چهره نه تنها باعث کاهش زمان انتظار می‌شود، بلکه امنیت فرودگاه‌ها را نیز افزایش می‌دهد. دپارتمان امنیت ایالات متحده پیش‌بینی کرده است که فناوری بازنشانی چهره تا  سال ۲۰۲۳، توسط ۹۷ درصد از مسافران مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر فرودگاه‌ها و عبور از مرزها، این فناوری باعث افزایش امنیت رویدادهای بزرگ، مانند المپیک نیز می‌شود.

۴) یافتن افراد گمشده

بازنشانی چهره می‌تواند برای پیدا کردن افراد گمشده و قربانیان قاچاق انسانی به کار رود. فرض کنید اطلاعات افراد گمشده در یک پایگاه داده نگهداری شوند. در این صورت، به محض بازنشانی چهره آنها توسط این فناوری، مراجع قانونی می‌توانند مورد اطلاع قرار بگیرند؛ فرقی نمی‌کند که فرد گمشده در فروشگاه، فرودگاه یا هر مکان عمومی دیگری باشد.

۵) کاهش سرقت از فروشگاه‌ها

بازنشانی چهره می‌تواند برای شناسایی ورود سارقان یا افراد با سابقه سرقت به فروشگاه‌ها استفاده شود. تصویر افراد می‌تواند با تصاویر موجود در پایگاه داده تطابق یافته و در صورت وجود فردی با امکان خطر احتمالی در یک فروشگاه، مسئولان از آن باخبر شوند.

۶) بهبود تجربه خرید

این فناوری می‌تواند سبب بهبود تجربه خرید برای مشتریان نیز بشود. برای مثال، کیوسک‌های فروشگاه‌ها می‌توانند صف بندی انجام دهند، بر اساس سابقه خرید مشتریان به آنان کالاهایی را پیشنهاد دهند و آنان را به مسیر درست راهنمایی کنند. فناوری “پرداخت چهره‌ای” سبب می‌شود مشتریان مجبور به ایستادن در صف‌های طولانی صندوق و پرداخت هزینه با روش‌های کم سرعت نباشند.

۷) بانکداری

بانکداری آنلاین بیومتریک، از مزایای دیگر بازشناسی چهره است. به جای استفاده از رمز عبور یک بار مصرف، کاربران می‌توانند با نگاه کردن به گوشی هوشمند یا رایانه خود، یک تراکنش را ثبت کنند.

با این روش، دیگر رمز عبوری برای هکرها وجود نخواهد داشت که به آن دسترسی یابند. اگر هکرها پایگاه داده تصاویر شما را بدزدند، “شناسایی زنده بودن” می‌تواند مانع جعل هویت آنها شود. بازنشانی چهره می‌تواند سبب شود کارت‌های بانکی و امضاها به تاریخ بپیوندند!

۸) بازاریابی و تبلیغات

بازاریاب‌ها از بازنشانی چهره برای بهبود تجربه مشتریان استفاده کرده‌اند. برای مثال، برند پیتزای یخ‌زده DiGiorno در یک کمپین بازاریابی سال ۲۰۱۷ از بازنشانی چهره استفاده کرد. به این ترتیب که آنها احساسات چهره افراد را در یک مهمانی با تم DiGionro تحلیل می‌کردند تا واکنش آنها به پیتزاهای مختلف را دریابند.

کمپانی‌های رسانه‌ای نیز از بازشناسی چهره برای بررسی واکنش افراد به پیش‌نمایش فیلم‌ها، کاراکترهای قسمت اول سریال‌ها و تنظیم مکان قرارگذاری بهینه در هنگام معرفی تلویزیون‌های جدید، استفاده کرده‌اند. بیلبوردهایی که از فناوری بازنشانی چهره استفاده می‌کنند، مانند پیکدیلی سرکِس لندن (Piccadilly Circus) نشان‌دهنده امکان شخصی‌سازی بیلبوردها هستند.

۹) بهداشت و درمان

بیمارستان‌ها از بازنشانی چهره برای مراقبت از بیماران استفاده می‌کنند. آنان از این فناوری برای دسترسی به اطلاعات پزشکی و ثبت‌نام بیماران، تشخیص احساسات و درد در بیماران، و حتی شناسایی بیماری‌های ژنتیکی بهره می‌برند.

AiCure برنامه‌ای را توسعه داده است که از بازنشانی چهره برای بررسی استفاده درست بیمار از داروهایش استفاده می‌کند. با کاهش قیمت فناوری بازنشانی چهره، بهره‌گیری از آن در بخش بهداشت و درمان در حال افزایش است.

۱۰) بررسی حضور دانش‌آموزان یا کارکنان

برخی مراکز آموزشی در چین از بازنشانی چهره برای بررسی حضور دانش‌آموزان در کلاس استفاده می‌کنند. تبلت‌ها چهره دانش‌آموزان را اسکن کرده و با پایگاه داده‌ای از عکس‌ها تطابق می‌دهند تا هویت آنان را تایید کنند. به‌علاوه، کارکنان نیز برای ورود و خروج می‌توانند از این فناوری استفاده کنند تا کارفرمایان بتوانند آنان را بررسی کنند.

۱۱) شناسایی راننده‌ها

طبق گزارش consumer، کمپانی‌های خودرو در حال آزمایش جایگزینی سوییچ خودرو با بازنشانی چهره هستند. این فناوری به جای سوییچ، خودرو را باز کرده و استارت می‌زند و ترجیحات راننده، از جمله موقعیت صندلی، آینه‌ها و ایستگاه‌های رادیویی مورد علاقه را به خاطر می‌سپارند.

۱۲) کنترل اعتیاد به شرط‌بندی

بازشناسی چهره به کمپانی‌های شرط بندی در محافظت سطح بالایی از مشتریانشان کمک می‌کند. بررسی ورود و چرخش در مکان‌های شرط بندی، به خصوص در مکان‌های شلوغی مانند کازینوها، توسط افراد دشوار است.

فناوری بازشناسی چهره سبب می‌شود کمپانی‌ها افرادی که اعتیاد شدید به شرط‌بندی دارند را شناسایی کرده و بازی‌های آنها را تحت نظر بگیرند، تا کارکنان بتوانند زمانی که نیاز به توقف شرط بندی دارند، به آنان هشدار دهند.