Найти тему
Wadline Ru

Как работают системы распознавания лиц

Оглавление

Как это устроено

Технология распознавания лиц работает по схожему принципу с человеческим мозгом. Мы сначала видим изображение, в конкретном случае человека, обращаем внимание на черты его лица и обрабатываем их у себя в голове. Тоже самое и с технологиями: система распознавания должна искать лицо на изображении и выделять нужную область.

Для этого используются разные алгоритмы. Бывает система определяет схожесть пропорций, выделяет контуры на изображении и сопоставляет их с контурами лиц или выделяет симметрии с помощью нейросетей. Специалисты считают метод Виолы — Джонса наиболее эффективным, ведь его используют в режиме реального времени. Такая система может распознать лицо человека даже при повороте на 30 градусов. Данный метод работает на признаках Хаара: он представляет собой черно-белые прямоугольные маски разной формы, которые накладываются на изображение. Тогда алгоритм складывает яркости пикселей снимка, которые находятся под пикселями маски, и рассчитывает разность значений. Система сравнивает результаты с загруженными данными и продолжает отслеживать лицо на изображении (при этом подбирая нужный ракурс и регулируя качество снимка).

Когда система выбрала удачный снимок, она начинает распознавать лицо и сравнивать его со своей базой. Программа ищет опорные точки на лице, из которых складываются черты лица. Она выделяет около 100 таких точек (самые важные из них — расстояние между глазами, ширина ноздрей, длина носа, форма скул, лба, подбородка)

В общественных местах обычно используются 3D-изображения, так как они дают возможность лучше распознавать объект. Несколько камер фотографируют изображение с разных ракурсов, на основе чего создается его трехмерная модель. На ней система определяет контрольные точки и сравнивает их со своей базой данных. Если параметры совпадают, система идентифицирует человека.

На сегодняшний день 3D-моделями современные компании уже не удивить. Например компания Identix, создала высокоточную биометрическую технологию. Она анализирует текстуру кожи человека (линии, шрамы, поры). Непосредственно разработчики сообщают, что это увеличивает точность работы системы на 25%.

Применение технологии распознавания лиц

-2

Во всем мире власти прикладывают усилия к повышению безопасности и комфорта жителей. Например, в метрополитене Шэньчжэня запустили систему оплаты поездок при помощи такой технологии. Для ее реализации была запущена 5G-сеть. Теперь люди не предъявляют билет, а подходят к экрану у входа на станцию и сканируют свое лицо. Система узнает человека и автоматически списывает деньги с привязанного счета. К слову, после сканирования люди могут прочитать информацию о себе (пол, возраст, длительность пребывания в метро) и посмотреть фотографии.

В британских тюрьмах Халл, Хамбер и Линдхолм в марте этого года внедрили систему распознавания лиц, чтобы бороться с передачей запрещенных предметов (наркотиков и мобильных телефонов). Даже сканирование отпечатков пальцев не позволяло выявлять частые контрабандные поставки. Сейчас используют технологию сканирования радужной оболочки глаза от американской компании Tascent. Дело в том, что рисунок радужной оболочки позволяет отобрать около 200 точек, с помощью этого метода обеспечивается высокая степень надежности аутентификации.

Японская компания NEC в феврале этого года запустила первые в мире банкоматы, которые выдают деньги посредством распознавания лиц.

Технологии распознавания лиц конечно же широко используются во внутренних и международных аэропортах. Например аэропорт Амстердма, Схипхол использует аппараты для распознавания лиц в процессе посадки пассажиров в самолет. Вместе с авиакомпанией Cathay Pacific технология пока применяется в тестовом режиме. То есть после прохождения регистрации на рейс человек сканирует паспорт, посадочный талон и лицо, а уже после этого проходит паспортный контроль. Перед посадкой лицо пассажира снова сканируется; если изображение соответствует фотографии из базы, система пропускает человека дальше. Такой алгоритм избавляет пассажиров от необходимости предъявлять паспорт и посадочный талон во время поездки, что ускоряет процедуру.

Международная компания IBM в начале 2019 года выпустила базу данных, которая содержит 1 миллион фотографий лиц (взятых из сервиса Flickr). Это сделано для того, чтобы помочь разработчикам обучать биометрические системы. IBM посчитала, что использованные данные недостаточно разнообразные, поэтому снабдила фото метками с данными черепно-лицевых размеров, симметриями лица, обозначениями возраста и пола. Но даже у таких серьезных компаний случаются недочеты: используемая технология распознавания лиц лучше подходила для белых мужчин, нежели для женщин или людей других национальностей. По данным исследований Массачусетского технологического института, система IBM в 35% случаев не смогла распознать темнокожих женщин. В то же время доля ошибок при идентифицировании белых мужчин составляла не больше 1%.

Workslam- Инновационный сервис для работы с персоналом
Взаимодействуйте с командой, поощряйте, управляйте, обучайте, контролируйте, планируйте и улучшайте рабочий процесс!

Оказывается, не все приветствуют использование технологии распознавания лиц. Например, Сан-Франциско уже стал первым городом в США, где полицейским запретили использовать такие системы (они применяли их, чтобы идентифицировать подозреваемых в толпе). Американцы считают, что это ограничивает их свободу передвижения и таким образом полиция вмешивается в их частную жизнь. В США технологию используют даже в некоторых торговых центрах, чтобы лучше понимать эмоции покупателей. Этот закон не распространяется только на международный аэропорт города и морской порт, так как они находятся под юрисдикцией федерального правительства. Но технологией распознавания лиц могут пользоваться частные лица (владельцы ресторанов, например).

Как можно обмануть систему?

-4

Обычно обмануть пытаются мошенники, чтобы она не смогла их распознать или же приняла за другого человека. В таких случаях они надевают темные очки, кепки, шарфы или же просто закрывают лицо рукой. Однако нужно понимать, что для того, чтобы скрыться от камер, так нужно ходить постоянно в реальной жизни, чтобы другие камеры фиксировали то же изображение. Сегодня для успешной идентификации лица достаточно только 70% открытого лица. Вышеупомянутая система NTechLab работает и в Китае, где люди часто ходят в медицинских масках; система распознает даже лица в них. Наличие очков или кепки может снизить точность распознавания всего на 3–5%. Даже если человек наденет очки на глаза, он все равно будет смотреть вниз и скрывать лицо кепкой. А такое поведение само по себе уже достаточно подозрительное. Ведь кроме глаз алгоритм также анализирует геометрию лица и его черты. Но есть вероятность, что человека с пластической операцией и очень ярким макияжем система может и не распознать. Но стоит ли это таких жертв? В любом случае в общественных местах (например, в аэропорту), если лицо скрыто, человека все равно попросят максимально его открыть и смотреть в камеру.

Интересно вспомнить про эксперимент корпорации Apple после запуска системы распознавания Face ID. Она может разблокировать айфон, сканируя лицо хозяина. Вскоре оказалось, что телефон смог разблокировать брат-близнец владельца айфона, а вьетнамской фирме Bkav вообще удалось разблокировать телефон с помощью обычной маски стоимостью $20. Поэтому именно маску или профессиональный грим системе распознать сложнее всего. А вот ученые из Университета Карнеги — Меллона создали специальное цветное покрытие для оправы очков, которое делает человека невидимым для системы в 80% случаев. Цветная схема на очках обманывает систему, заставляя ее принимать одного человека за другого. В частности, в 88% случаев алгоритм воспринял белого мужчину в таких очках за актрису Милу Йовович, а в 88% случаев — женщину южноазиатского происхождения за мужчину с Ближнего Востока.

И вот мы снова столкнулись в дискуссии: безопасность vs частичный отказ от приватности. Посмотрим, что из этого выйдет.

Как устроено видеонаблюдение в Британии

По данным организации Caught on Camera (она на протяжении 30 лет занимается разработкой систем видеонаблюдения по заказу государственных и коммерческих структур), в Лондоне и населенных пунктах вокруг него установлено 500 тысяч видеокамер, то есть в два с половиной раза больше, чем планируется оборудовать в Москве.

С середины 2000-х британские СМИ говорят о "кафкианском масштабе" видеонаблюдения - примерно с той же аргументацией, что и российские оппозиционные активисты. Оно якобы является вторжением в частную жизнь, и представители власти могут использовать его в своих целях.

Но конкретных примеров вторжения в частную жизнь эти СМИ, как правило, не приводят.

В мае 2019 года суд в Уэльсе начал рассматривать дело 36-летнего Эда Бриджеса. Он пожаловался, что полиция идентифицировала его с помощью видео в конце 2017 года как участника демонстрации протеста, хотя он просто ходил по магазинам в ходе рождественского шоппинга.

В газетах, как и в России, регулярно появляются фото и видео подозреваемых в различных преступлениях - с уличных видеокамер. 15 сентября 2017 года человек по имени Ахмед Хассан устроил взрыв на станции метро "Парсонс-грин" - полиция сумела восстановить все его действия в то утро.

Также с помощью видеокамер полиция вычислила "Александра Петрова" и "Руслана Боширова", которых британские власти считают исполнителями покушения на бывшего сотрудника российских спецслужб Сергея Скрипаля в Солсбери.

29 мая 2019-го в ходе судебного процесса, расследующего теракт на Лондонском мосту 3 июня 2017 года, следствие показало не только минивэн, на котором ехали нападавшие, но и их переговоры накануне.

В Британии с 2012 года действует строгое законодательство, регулирующее работу с камерами уличного наблюдения, а также хранение и доступ к информации.

"Кодекс применения камер наблюдения" создан, по замыслу авторов, для того, чтобы соблюсти баланс между необходимостью вести наблюдение и невмешательством в частную жизнь. The Data Protection Act дает любому гражданину право обратиться с запросом в правоохранительные органы - какая именно информация о нем собрана.

Технология распознавания лиц используется в Британии с 2016 года.

29 мая 2019-го комиссия по полицейской этике (это независимый орган при мэрии Лондона) подготовил 66 страничный доклад, посвященный ее использованию. 56% опрошенных комиссией заявили, что доверяют полиции и уверены, что она использует технологию в соответствии с законом. 83% признали, что распознавание лиц неизбежно будет использоваться и дальше.

Комиссия рекомендовала полиции помнить, что "общественная польза" использования технологии всегда должна быть выше недоверия к ней - и работать над этим.

С лета 2019 года технология распознавания лиц будет работать в аэропорту Хитроу - чтобы пассажиры экономили время при прохождении паспортного контроля.

По мере того, как прогресс в распознавании изображений продолжает ускоряться, стартапы, ориентирующиеся на приложения безопасности, видят некоторый серьезный интерес в том, чтобы сделать системы наблюдения более интеллектуальными.

AnyVision работает над технологией распознавания лиц, тел и объектов и базовой системной инфраструктуры, чтобы помочь компаниям использовать интеллектуальные камеры для различных целей. По словам представителей компании, эта технология работает при развертывании на большинстве типов камер и не требует использования сложных сенсоров.

«Дело не только в том, насколько точна система, но и в том, насколько она масштабируется», - говорит Этштейн в интервью TechCrunch. «Вы можете поместить более 20 одновременных потоков камер Full HD на один графический процессор».

Сегодня Тель-Авивский AI-стартап объявил, что завершил раунд финансирования Series A во главе с Bosch на сумму 28 миллионов долларов. Быстро растущая компания уже насчитывает 130 сотрудников и планирует до конца года открыть три новых офиса.

Сейчас AnyVision работает над продуктами в нескольких разных вертикалях. Ее продукт для обеспечения безопасности под названием «Лучшее завтра» стал ключевым направлением деятельности компании.

Несмотря на то, что технологические гиганты в США, такие как Amazon и Google, тщательно изучают контракты с правительственными организациями, которые включают технологию распознавания лиц, Энштейн считает, что решение их компании будет улучшением по сравнению с существующими технологиями видеонаблюдения с точки зрения защиты конфиденциальности общественности.

«Сегодня системы управления видео в основном записывают все, и вы можете видеть лица отдельных людей, вы можете видеть все», - говорит Этштейн. «Как только наша система установлена, она автоматически пикселирует все лица в потоке, даже оператор в центре управления не может видеть ваше лицо, потому что математические модели просто представляют людей, представляющих интерес».

Компания также недавно выпустила продукт под названием FaceKey, который использует технологию распознавания лиц для целей проверки, позволяя клиентам с телефонами, которые не являются только iPhone X, использовать свое лицо в качестве метода двухфакторной аутентификации в таких вещах, как банковские приложения. Теперь, конечно, было много проблем с поддержанием необходимой точности, что и сделало FaceID таким новым, но генеральный директор AnyVision Эйлон Этштейн утверждает, что «решил проблему».

Другие продукты, над которыми работает AnyVision, включают в себя новые разработки в области спорта и развлечений, а также аналитическую платформу для розничной торговли, которую они надеются выпустить позднее этим летом.

Поделиться Сохранить в закладках6 просмотров1 упоминаниеWADLINE.RU19 ноя в 10:59Редактировать