Arcfelismerés: Hogyan működik, előnyei, kihívásai és adatvédelmi aggályai

Az emberek ügyesek az arcok felismerésében, de a kifejezéseket és az érzelmeket is teljesen természetesen értelmezzük. A kutatások szerint azonosítani tudunk belülről személyesen ismerős arcokat 380ms bemutató után és 460 ms az ismeretlen arcok számára. Ennek az alapvetően emberi tulajdonságnak azonban most versenytársa van a mesterséges intelligencia és a számítógépes látás területén. Ezek az úttörő technológiák segítenek olyan megoldások kifejlesztésében, amelyek minden eddiginél pontosabban és hatékonyabban ismerik fel az emberi arcokat.

Ezek a legújabb innovatív és nem tolakodó technológiák egyszerűbbé és izgalmasabbá tették az életet. Az arcfelismerő technológia gyorsan fejlődő technológiává nőtte ki magát. 2020-ban az arcfelismerési piac értékes értéket képviselt 3.8 milliárd $, és a tervek szerint 2025-re megduplázódik – az előrejelzések szerint több mint 8.5 milliárd dollár lesz.

Mi az arcfelismerés?

Az arcfelismerő technológia feltérképezi az arcvonásokat, és segít azonosítani egy személyt a tárolt arclenyomat adatok alapján. Ez a biometrikus technológia mély tanulási algoritmusokat használ a tárolt arclenyomat és az élő kép összehasonlítására. Az arcfelismerő szoftver összehasonlítja a rögzített képeket egy képadatbázissal, hogy megtalálja a megfelelőt.

Az arcfelismerést számos alkalmazásban használták a repülőterek biztonságának fokozására, segít a bűnüldöző szerveknek a bűnözők felderítésében, a törvényszéki elemzésben és más megfigyelési rendszerekben.

Hogyan működik az arcfelismerés?

Az arcfelismerő szoftver az arcfelismerő adatgyűjtéssel és képfeldolgozással kezdődik a Computer Vision segítségével. A képek magas szintű digitális átvilágításon esnek át, így a számítógép képes megkülönböztetni az emberi arcot, a képet, a szobrot vagy akár a plakátot. A gépi tanulás segítségével azonosíthatók az adatkészlet mintái és hasonlóságai. Az ML algoritmus bármely adott képen azonosítja az arcot az arcvonás mintázatainak felismerésével:

• Az arc magasságának és szélességének aránya
• Az arc színe
• Az egyes jellemzők szélessége – szem, orr, száj stb.
• Megkülönböztető tulajdonságok

Mivel a különböző arcok különböző tulajdonságokkal rendelkeznek, úgy az arcfelismerő szoftver is. Általában azonban minden arcfelismerés a következő eljárással működik:

1. Arcfelismerés

   Az arctechnológiai rendszerek tömegben vagy egyénileg felismerik és azonosítják az arcképet. A technológiai fejlesztések megkönnyítették a szoftver számára az arcképek észlelését még akkor is, ha a testtartás kismértékben eltér – a kamera felé fordulva vagy onnan elnézve.

2. Arcanalízis

   Ezután következik a rögzített kép elemzése. A arcfelismerő rendszer az egyedi arcvonások pontos azonosítására szolgál, mint például a szemek közötti távolság, az orr hossza, a száj és az orr közötti tér, a homlok szélessége, a szemöldök alakja és egyéb biometrikus jellemzők.

   Az emberi arc megkülönböztető és felismerhető vonásait csomópontoknak nevezzük, és minden emberi arcnak körülbelül 80 csomópontja van. Az arc feltérképezésével, a geometria felismerésével és a fotometriával lehetőség nyílik az arcok elemzésére és azonosítására a felismerési adatbázisok pontosan.

3. Képkonverzió

   Az arc képének rögzítése után az analóg információt a személy biometrikus jellemzői alapján digitális adatokká alakítják. Mivel gépi tanulás Az algoritmusok csak a számokat ismerik fel, így az arctérképet matematikai képletté kell konvertálni. Az arcnak ezt a numerikus ábrázolását, más néven arclenyomatot, azután összehasonlítják az arcok adatbázisával.

4. Megtalálni a mérkőzést

   Az utolsó lépés az arclenyomat és az ismert arcok számos adatbázisának összehasonlítása. A technológia megpróbálja egyeztetni az Ön szolgáltatásait az adatbázisban szereplőkkel.

Az egyező kép általában a személy nevével és címével jelenik meg. Ha ilyen információ hiányzik, akkor az adatbázisban tárolt adatok kerülnek felhasználásra. 

Hol használják az arcfelismerést?

Napjainkban az arcfelismerő rendszerek belépnek a mindennapi életbe, használatukat gyakran észre sem veszik. Az élet egyszerűbbé tétele és a biztonság növelése érdekében íme néhány kiemelkedő példa az arcfelismerés változásaira.

• Egészségügy: Az orvosok arcfelismerést használnak bizonyos ritka genetikai rendellenességek azonosítására gyermekeknél az arcvonások áttekintésével. Példa erre lenne a Face2Gene alkalmazás, amely összehasonlítja a páciens arcfelépítését ismert esetekkel, hogy segítsen megállapítani, hogy a gyermek Noonan-szindrómában vagy Angelman-szindrómában szenved-e.
• Szállodák: Egyes szállodák arcfelismerést telepítenek a bejelentkezés felgyorsítása érdekében. Kínában a A Marriott Hotel vendégei beléphetnek a hallba kioszk egy gyors arcvizsgálathoz, elkerülve a hosszú sorokat a recepciónál, és kellemessé téve a bejáratot.
• Megközelíthetőség: Lehetővé teszi a látássérült személyek számára, hogy könnyen hitelesítsék magukat. Már nincs szükségük jelszavakra, PIN-kódokra vagy bármi másra. Az arcfelismeréssel hozzáférhetnek a banki alkalmazásokhoz vagy feloldhatják az eszközök zárolását, így sokkal könnyebbé teszik a napi feladatokat.
• Tantermek: A biztonsági szempontokon kívül a közúti iskolák arcfelismerést használnak a tanulói elkötelezettség nyomon követésére. A rendszerek például figyelmeztethetnek arra, hogy a tanulók odafigyelnek-e az órán folyó tanulásra, így a tanárok azonnal megváltoztathatják módszereiket.
• Rendezvénybiztonság: Az arcfelismerő technológia alkalmazást talált a tömeg kezelésében és a biztonság fokozásában nagy rendezvényeken, például koncerteken és sportjátékokon. Példa erre a stadion kapuinál történő telepítés a jegytulajdonosok ellenőrzésére és az illetéktelen belépés megtiltására.
• Autók: Az autógyártók ma már arcfelismerést is integrálnak autóikba a jobb vezetési élmény érdekében. Egyes járművek képesek felismerni a vezető arcát, automatikusan beállítják az üléshelyzetet és a tükröket, és akár le is játszanak bizonyos lejátszási listákat.

[Olvassa el még: Mi az AI képfelismerés? Hogyan működik és példák]

Mik az arcfelismerés előnyei

Az arcfelismerés viszonylag új technológia, és számos pozitívumot kínál. Íme néhány előnye az arcfelismerés használatának:

• Fokozott közbiztonság: A rendőrség arcfelismerést használ az eltűnt személyek és a keresett bűnözők azonosítására. Például a rendőrségi osztályokon India sikeresen visszahozta az elveszett gyerekeket a családjukba miután fényképeiket az eltűnt személyek adatbázisaihoz illesztették.
• Biztonságos tranzakciók: Sok bank és fizetési rendszer használ arcfelismerést, hogy biztonságosabbá tegye tranzakcióit. Például, A kínai Alipay-ban a felhasználó egyszerűen engedélyezheti a fizetést, ha engedélyezi az arcának szkennelését, ezáltal csökkenti a csalás előfordulását, és kényelmesebbé teszi a készpénz nélküli fizetést.
• Jobb egészségügyi ellátás: A kórházak arcfelismerő rendszereket működtettek, hogy zökkenőmentesen hozzáférjenek a betegek névjegyzékéhez, és felgyorsítsák a regisztrációs folyamatot. Egyes rendszerek még a betegek fizikai fájdalmát vagy érzelmi zavarait is észlelik, így az orvosok jobb ellátást tudnak nyújtani.
• Biztonság: Az arcfelismerő technológia örökre megváltoztatta az okostelefonok biztonságát. Bár az Apple Face ID nem csak a telefon feloldását teszi lehetővé, az érzékeny alkalmazások, például a digitális pénztárcák és a banki alkalmazások védelmét is lehetővé teszi.

Az arcfelismerés hátrányai

Vannak bizonyos előnyei; azonban még ennél is fontosabb, hogy etikai, adatvédelmi és pontossági problémákat vet fel. Az alábbiakban felsorolunk néhány hátrányt:

• Rossz vád: Az arcfelismerő rendszerek jogtalan vádakat idézhetnek elő. Randall Reid példája, akit 2022-ben tartóztattak le a DNS-sel való téves azonosítás miatt az arcfelismerő szoftveren keresztül egy louisianai bűncselekmény miatt, valójában egy olyan hely, ahová soha nem tette be a lábát.
• Kulturális és nemi elfogultság: Tanulmányok kimutatták, hogy az arcfelismerő rendszerek kevésbé pontosak a színes bőrű emberek és a nők felismerésében. Az Egyesült Államok kormánya számára készített részletes jelentésben e rendszerek teljesítményéről kiderült, hogy rutinszerűen tévesen azonosítottak kisebbségi hátterű embereket, ami potenciális jogellenes letartóztatásokhoz vagy a bűnüldözésben történő megkülönböztetéshez vezethet.
• Magánélet megsértése: Az arcfelismerés helye ma már etikai aggályokat vet fel, mivel biometrikus adatokat gyűjt és tárol, néha beleegyezés nélkül. Például egyes kiskereskedelmi üzletek arcfelismerő technológiát használnak a vásárlók viselkedésének nyomon követésére, ami a megfigyelés és a személyes szabadságjogok miatti aggodalmakhoz vezet.
• Az információbiztonság sebezhetősége: Már az arcadatok tárolása is ki van téve a hackelésnek; Mivel a hackerek érzékeny biometrikus információkat törtek fel, a Black Hat hackerei mindössze két perc alatt bebizonyították ezt Az Apple arcazonosítóját feltörhetik.

[Olvassa el még: 27 ingyenes képadatkészlet a számítógépes látáshoz]

Példák az arcfelismerésre

• Amazon elismerés: Az Amazon felhőalapú arcfelismerő szoftvere bűnüldözési kutatásokat végzett videofelvételek felhasználásával, hogy egy eset testében lévő személyeket keressen. A vállalat azonban bejelentette, hogy a rendőrség 2020-ig már nem fogja használni, miközben arra vár, hogy a polgári személyek védelmét szolgáló szövetségi törvényeket elfogadják.
• Apple Face ID: Az Apple arcfelismerő rendszereket alkalmaz eszközein, amely lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy feloldják telefonjaikat, bejelentkezzenek alkalmazásaikba, és biztonságosan vásároljanak; a fogyasztói elektronika kényelmét és biztonságát szolgáló teljes szabvány.
• Facebook (Meta): 2010-ben a Facebook elindította az arcfelismerő technológiát a fényképek címkézésére. Az ilyen technológia használatának lehetősége nem kötelező, és lehetővé teszi az ismerősök automatikus címkézését a fényképek feltöltése után, mivel magukon a fényképeken felismerték őket.
• Google Fotók: A Google arcfelismerést alkalmaz a képek rendszerezésére és automatikus címkézésére, ami megkönnyíti a felhasználók számára a felismert arcokat tartalmazó képek nyomon követését és megtalálását.
• Snapchat: Az arcfelismerő szoftver úttörője, a Snapchat ezt a technológiát alkalmazza népszerű, szokatlan szűrőihez különféle tárgyak és sportolók számára.