سیستم تشخیص چهره

با توجه به پیچیدگی دنیای امروز و اهمیت نحوه ی نگهداری اطلاعات، موضوع امنیت آن بسیار مهم و حساس شده است. همان گونه که در بخش تکنولوژی از گذشته تا امروز پیشرفت مثبت و چشمگیری داشته ایم در زمینه های کلاهبرداری و تبهکاری نیز روش های جدیدی به وجود آمده است که در ابتدا برای جلوگیری از هک شدن و نقض امنیت اطلاعات افراد، از کارت های اعتباری مخصوص استفاده می شد که به مرور زمان این روش هم مورد دستبرد قرار گرفت.

تکنولوژی های جدید برای تعیین هویت منحصر هر فرد ، بر پایه روش های Biometric بنیان نهاده شده اند که این روش ها، روش های خودکاری از بازبینی و تشخیص هویت موجودات زنده در زمینه ویژگی های فیزیکی از قبیل اثرانگشت یا حالت تشخیص چهره، و یا سایر رفتارهای افراد، از قبیل دست دادن، می باشند

روش تشخیص چهره (Face Recognition) یکی از چندین روش (بیومتریک) Biometric است که دارای دقت بالا بوده و می تواند تا مدت ها قابل اتکا باشد. برخلاف روش های دیگر اعتبار سنجی که لازم بود تا کاربر حداقل PIN و کلمه عبور را به یاد داشته باشد، در روش های تشخیص چهره کاربر خیلی راحت با چهره خودش می تواند در پروسه اعتبار سنجی وارد شود .در حال حاضر عـلاوه بـر این کاربردهای کلاسیک، برای تشخیص چهره ، اعتبار سنجی های جدیدی پدیدار شده اند. به طور نمونه در ادارات یا  مدارس برای کنترل ورود خروج پرسنل یا دانش آموزان از دستگاه حضور و غیاب تشخیص چهره استفاده می شود که تردد افراد را ثبت می کند.در واقع تشخیص چهره می تواند برای بازبینی (Verification)و تعیین هویت (Identification) نیز به کاربرده شود. البته سیستم تشخیص چهره می تواند شامل مشکلاتی از جمله نور، زاویه دید دوربین، حرکت و سایر موارد محیطی باشد.

به دلیل وجود برنامه های کاربردی متفاوت، گروه بندی های متفاوتی روی سیستم های تشخیص چهره، با توجه به دو خصیصه ثابت بودن(Static)  و ویدئویی بودن تصویر(Dynamic) انجام می شود. در این گروه ها تفاوت های مهمی براساس برنامه های کاربردی ویژه وجود دارند. این تفاوت ها می توانند در زمینه کیفیت تصویر، میزان در هم ریختگی پشت زمینه، تغییرات تصاویری که باید تشخیص داده شود، در دسترس بودن یک معیار خوب برای تشخیص یا مطابقت تصاویر موجود با تصویر مورد نظر باشند. همچنین وضعیت، نوع و تعداد تصاویری که از یک شخص در دسترس است می تواند عوامل مهم دیگری در گروه بندی باشند.

مشکلات سیستم تشخیص چهره

مشکلاتی که در سیستم های تشخیص چهره وجود دارد از مهمترین عواملی هستند که باعث پایین آمدن کارایی این سیستم ها می شوند. چهره یک شخص نه تنها یک جسم سه بعدی است، بلکه یک جسم غیر جامد نیز می باشد. علاوه براین تصاویر اشخاص معمولاﹰدر محیط های طبیعی گرفته می شود و این نشان می دهد که پشت زمینه تصویر می تواند بسیار پیچیده و شلوغ بوده و روشنایی تصویر می تواند خیلی مهم باشد. علاوه بر این، انحراف دوربین و نواسانات آن، پیچیدگی پشت زمینه، روشنایی، چرخش ها و مخفی شدن قسمتی از چهره و آرایش و مد موها می توانند مشکلات دیگری باشند که هر کدام به نوبه خود در پایین آوردن کارایی، افزایش و پیچیده کردن محاسبات، عدم تشخیص درست سیستم موثر باشند. ممکن است این مشکلات در همه سیستم ها وجود نداشته باشند، اما بررسی و شناخت این مشکلات و موانع می تواند در پیاده سازی یک سیستم تشخیص چهره بسیار مفید باشد. تکنولوژی مربوط به دوربین و مکان آن در لحظه گرفتن تصویر یک شخص بسیار مهم می باشد. در صورتی که یک دوربین دارای تکنولوژی بالا بوده و مکان آن نسبت به اشخاصی که قرار است شناسایی شوند، مناسب باشد، کارایی سیستم به طرز قابل محسوسی بالا خواهد رفت و در عوض محاسبات و پیچیدگی کاهش پیدا خواهد کرد.

با توجه به سیستم های چند پردازنده ی موازی و شبکه های عصبی مصنوعی قوی که امروزه وجود دارد این محاسبات می توانند سریع تر از آنچه که در حال حاضر وجود دارند انجام پذیرند. با بررسی های انجام شده در زمینه تشخیص چهره این نکته قابل ذکر است بیشتر کارهایی که در این زمینه صورت پذیرفته است روی روش هایی می باشد که تصاویر غیر رنگی را به عنوان ورودی و تصاویر موجود در پایگاه داده موجود در نظر گرفته اند.

دقت سیستم تشخیص چهره گوشی چقدر است؟

شاید برایتان جالب باشد همان گونه که سیستم های تشخیص چهره در دستگاه حضور و غیاب طرفدار زیادی به دلیل راحتی کار و دقت بالا پیدا کرده است،در این روز ها کاربرد مشابهی البته برای قفل گوشی ها دارد.امروز با ما همراه باشید تا با دقت سنسور های های تشخیص چهره در گوشی موبایل و عملکرد آن بیشتر آشنا شویم.

به احتمال زیاد شما نیز به این موضوع در این روز ها پی بردید که چند وقتی است گوشی ‌های سری جدید که دارای سیستم تشخیص چهره هستند هیاهوی بالایی را در بازار پررقابت گوشی ‌های موبایل برای طرفداران تکنولوژی های جدید به‌ پا کرده‌ است. اخیرا کمپانی اپل نیز با رونمایی از iPhone X که به نوع خلاقانه تری از این سیستم که به فیس آی دی معروف است نیز استفاده کرده است تا با این کار آیفون ایکس را با دقت بالای این نوع سنسور، در بین دیگر مدل ها متمایز کند.

سیستم فیس آی دی (FaceID)

این سیستم نسبتا جدید در زمینه گوشی ‌های هوشمند که البته قبل از آن در دستگاه حضور غیاب و دیگر وسیله ها کاربرد فراوانی داشت با وجود جذابیت فراوان هنوز نتوانسته کاربران زیادی را به خود جذب کند، اما کمپانی اپل مدعی این موضوع است که در طراحی و ساخت فیس ‌آی ‌دی در گوشی iPhone X توانسته بر مشکلاتی که از گسترش استفاده از سیستم‌ های تشخیص هویت برپایه ی زیست‌ سنجی انجام شده است جلوگیری کند.

با توجه به توضیحاتی که کمپانی اپل ذکر کرده، FaceID با پرتاب بیش از ۳۰هزار نقطه اشعه فروسرخ به‌ سمت چهره شخص از جزئیات صورت یک الگوی کامل بر می دارد و نقشه ‌برداری دقیق انجام می‌دهد و سپس نقشه به ‌دست ‌آمده را با بهره‌گیری از دوربین فروسرخ TrueDepth و همچنین ریز پردازنده فوق ‌قدرتمندی که در آیفون ایکس در نظر گرفته شده است، تجزیه ‌و تحلیل می‌کند.

با توجه به موضوع پیشرفت سریع سامانه‌های موبایلی تشخیص چهره در سال ‌های گذشته ، هنوز هم عده‌ای از پژوهشگران و هکر های این حیطه ی کاری بر این باورند که سامانه ‌هایی از قبیل فیس ‌آی‌ دی نمی‌توانند امنیت قابل اعتمادی داشته باشند. همین امسال بود که هکرها توانستند امنیت اسکنر تشخیص چهره گوشی GLEXY S8را تنها در مدت کوتاهی پس از عرضه زیر سوال ببرند. آن ها به راحتی نشان دادند که با قرار دادن تصویر همان شخص در مقابل لنز دوربین در این گوشی موبایل قابل رمزگشایی است که این موضوع را نقشه‌ برداری سه‌ بعدی فیس ‌آی ‌دی تا حدی زیادی برطرف کرده است، اما تجربه نشان داده است سیستم ‌های تشخیص چهره گوشی های موبایل معمولا در شرایط نوری متفاوت یا از زوایای مختلف قادر به شناسایی چهره کاربر نیستند و هرقدر هم که اپل در موضوع امنیت گوشی‌های هوشمند خود ادعای بسیار زیادی داشته باشد، باز هم دور از انتظار نیست که هکرهای خبره بتوانند معتبرترین سیستم‌های امنیتی را دور بزنند.

عملکرد سیستم تشخیص چهره آیفون چگونه است؟

طریقه ی عملکرد سیستم فیس ‌آی ‌دی به این گونه است که هنگام اسکن چهره از شخص می‌ خواهد صورت را به طرفین بچرخاند تا الگوریتم ‌های یادگیری ماشینی گوشی بتوانند جزئیات کامل و دقیق چهره را از زاویه های گوناگون بررسی کرده و نقشه سه ‌بعدی دقیق ‌تری تولید کنند. پس از تهیه و ذخیره‌سازی این نقشه، فیس ‌آی‌ دی حتی قادر خواهد بود هویت کاربر را در تاریکی با استفاده از مادون قرمز شناسایی کند.

نکته ی جالب‌ این است که تراشه جدید BionicA11 در این گوشی قادر به اجرای الگوریتم ‌های جدید ‌تری است که تغییرات ظاهری کاربر مثل عینک، کلاه و ریش و سبیل یا آرایش صورت برای بانوان را با دقت بالا شناسایی می‌کند.در صورتی که در مدل های قدیمی دستگاه حضور غیابتشخیص چهره این موضوع به درستی عمل نمی کرد
البته فیلیپ شیلر که یکی از مدیران شرکت اپل است در مورد سیستم تشخیص چهره چنین می گوید که درصورت بسته‌ بودن چشم‌ ها یا عدم قرارگیری درست در مقابل دوربین، این سیستم عمل نخواهد کرد.