تشخیص چهره بیومتریک چیست | الگوریتم های تشخیص چهره

تکنولوژی تشخیص چهره یا Face Recognition، با استفاده از مشخصات منحصر به فرد صورت انسان، اقدام به شناسایی و تأیید هویت افراد می‌کند. مشخصات چهره می‌تواند توسط یک عکس یا ویدئو به این سیستم معرفی شود و یا توسط دوربین مخصوص، تصویر صورت اخذ شده و مورد استفاده قرار گیرد. در حال حاضر این فناوری از محبوب‌ترین و پرکاربردترین راهکارهای بیومتریک در احراز هویت افراد است. اگر می‌خواهید بدانید که تشخیص هویت بیومتریک چیست و انواع الگوریتم های تشخیص چهره کدامند، این مقاله را تا انتها دنبال کنید.

تشخیص چهره بیومتریک چیست ؟

شناسایی افراد از طریق چهره یکی از راهکارهای بیومتریک بدون تماس است که از نقاط مختلف صورت برای شناسایی افراد مختلف استفاده می‌کند. سابقه استفاده از این فناوری به دهه 1960 میلادی بر می‌گردد و در طی این مدت با توسعه بسیار به شکل پیشرفته امروزی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
عملکرد سیستم تشخیص چهره مانند هر سیستم بیومتریک دیگر شامل دو بخش ثبت نام (Enrollment) و شناسایی (Identification) است. برای استفاده از این تکنولوژی، ابتدا باید چهره فرد بر روی سیستم معرفی (ثبت نام ) شود. برای نمونه برداری اولیه (تعریف چهره)، ابتدا تصویر چهره شخص توسط دوربین تعبیه شده بر روی دستگاه حضور و غیاب اخذ شده و مورد پردازش قرار می‌گیرد. در مرحله بعد ویژگی‌های مورد نظر از روی تصویر چهره استخراج شده و به صورت الگو (Template) در بانک اطلاعاتی سیستم ذخیره می‌گردد. نقاط مختلف صورت مانند نقاطی از چشم (فاصله پلک‌ها) ، فرم بینی و نقاط اطراف آن ، ابروها ، دهان ، گونه ، چانه و همچنین بافت پوست، ویژگی‌های منحصر به فردی دارند که در شناسایی چهره مورد استفاده قرار می‌گیرند.
هنگام شناسایی (ثبت تردد) ، پرسنل مقابل دوربین دستگاه حضور و غیاب تشخیص چهره قرار می‌گیرند. چهره آنها اسکن شده و در صورت تطابق با الگوهای ذخیره شده در زمان ثبت نام، احراز هویت آن‌ها موفقیت آمیز بوده و ترددشان ثبت می شود.

یکی از کاربردهای این فناوری، استفاده در سیستم‌های حضو رو غیاب و کنترل تردد است. برای مشاهده این دستگاه ها، به بخش دستگاه حضور و غیاب تشخیص چهره مراجعه نمائید.

 

تا به اینجای کار آشنا شدیم که تشخیص چهره بیومتریک چیست ، در ادامه با الگوریتم‌های این فناوری بیشتر آشنا می‌شویم.

الگوریتم‌ های تشخیص چهره

برای اینکه بدانیم تشخیص چهره بیومتریک چیست ، بهتر است با الگوریتم‌های آن آشنا شویم.

از سال 1960 میلادی که فناوری تشخیص چهره ابداع شد، این تکنولوژی از الگوریتم‌های مختلفی جهت شناسایی افراد استفاده کرده است. در ادامه به ترتیب با الگوریتم‌های مختلف شناسایی چهره آشنا خواهیم شد.

تشخیص چهره دو بعدی چیست ؟

این الگوریتم ابتدایی‌ترین روش شناسایی چهره است که از طریق اسکن دو بعدی صورت، اقدام به احراز هویت می‌کند. در این روش پس از قرارگیری فرد در جلوی دوربین، تصویر دو بعدی از چهره او ثبت شده و در زمان تشخص یا تأیید هویت مورد استفاده قرار می‌گیرد.
تشخیص چهره دو بعدی، ساده‌ترین روش شناسایی چهره است که از دقت و امنیت مناسبی برخوردار نیست. در این روش ویژگی‌های زیادی از چهره فرد استخراج نشده و عمق چهره تجزیه و تحلیل نمی‌شود. از این رو به راحتی می‌توان این سیستم را توسط یک فیلم یا عکس دو بعدی فریب داد.

به دلیل ساده بودن تشخیص چهره بیومتریک دو بعدی، تغییراتی برای رفع مشکلات این فناوری بوجود آمد، که در ادامه با آ« آشنا می‌شویم.

تشخیص چهره سه بعدی چیست ؟

تشخیص چهره بیومتریک سه بعدی چیست ؟

تشخیص چهره سه بعدی با استفاده از نور IR (مادون قرمز) علاوه بر اسکن نقاط بیشتری از صورت، عمق صورت را نیز اسکن کرده و یک نقشه سه‌بعدی از چهره کاربران ایجاد می‌کند. بنابراین شناسایی سه بعدی نسبت به روش دو بعدی از دقت و امنیت بیشتری برخوردار بوده و جعل و تقلب در آن نیز به مراتب کمتر از روش قبلی است.

شناسایی چهره با ماسک

با شیوع ویروس کرونا و اجبار همگانی جهت استفاده از ماسک، الگوریتم‌های قدیمی شناسایی چهره با اختلالایی مواجه شدند. چرا که نقاطی از صورت مانند چانه، لب، گونه و بینی توسط ماسک پوشیده شده و قابل شناسایی نبود. این مسأله موجب ابداع روش دیگری در تشخیص چهره گردید. در روش جدید الگوریتم‌های شناسایی تغییر کرده و بر اساس نقاط دور چشم و ابروی افراد اقدام به شناسایی می‌کنند. بنابراین پوشش ماسک هیچ تأثیری بر روی شناسایی نقاط ذکر شده ندارد.
دستگاه های حضور و غیاب تشخیص چهره جدید حتی این قابلیت را دارند که پوشش ماسک بر روی چهره را بررسی کرده و از تأیید هویت افراد فاقد ماسک خودداری کنند. در این روش ابتدا پوشش ماسک بر روی چهره فرد بررسی شده و فقط در صورت داشتن ماسک بر روی صورت، سیستم احراز هویت فرد را انجام می‌دهد. در غیر اینصورت هشداری مبنی بر عدم پوشش ماسک صادر می‌نماید.

قبل از اینکه بخش آخر را با هم مرور کنیم، توصیه می‌کنم مقاله ” تشخیص چهره بیومتریک چیست ” را در سایت ویکی‌پدیا مطالعه نمائید.

شناسایی چهره با نور مرئی و یادگیری عمیق

نور مرئی و یادگیری عمیق دو تکنیک جدید هستند که در الگوریتم‌های جدید تشخیص چهره به کار رفته و موجب تحولی بزرگ در سیستم تشخیص چهره شده‌‌اند. استفاده از نور مرئی و یادگیری عمیق ، نقص سیستم‌های قبلی را پوشش می‌دهد و عملکرد بهتر سیستم تشخیص چهره در شناسایی چهره‌های جعلی را به ارمغان می‌آورد.
یادگیری عمیق (Deep Learning) که زیر مجموعه‌ای از یادگیری ماشین (ML) و هوش مصنوعی است، ویژگی‌های بیشتری از صورت فرد را استخراج کرده و تشخیص چهره دقیق‌تری در اختیار ما قرار می‌دهد. از این رو به این الگوریتم، تشخیص چهره با هوش مصنوعی (AI) یا هوش مصنوعی تشخیص چهره نیز می‌گویند.
الگوریتم جدید شناسایی با نور مرئی و یادگیری عمیق، مزایای بسیاری نسبت به روش‌های قبلی دارد. مزایای این روش به طور خلاصه به شرح زیر می‌باشد:

• امکان شناسایی چهره در حال حرکت و تا فاصله حداکثر 3 متر
• افزایش سرعت تشخیص چهره
• قابلیت ضد تقلب قوی (anti-spoofing)
• شناسایی چهره در محدودهای با زاویه وسیع (تا 30 درجه)
• شناسایی دقیق‌تر با استفاده از ویژ‌گی‌های بیشتر
• قابلیت شناسایی چهره چند نفر به صورت همزمان (حداکثر 5 نفر)

البته قابلیت شناسایی چهره در حال حرکت می‌تواند مانند یک شمشیر دو لبه عمل کند. مزیت این ویژگی قابل انکار است، چرا که نیازی به ایستادن در مقابل دوربین نیست و سیستم می‌تواند افراد را در حال حرکت نیز شناسایی نماید. اما اگر همین سیستم در نقطه‌ای نصب شده باشد که تردد و رفت و آمد کارکنان در آن محیط زیاد باشد، امکان شناسایی و ثبت تردد به صورت اتفاقی نیز وجود دارد. ممکن است شخص پس از ورود به هر علتی دوباره از جلوی دوربین دستگاه تشخیص چهره عبور کند و تردد وی به صورت ناخودآگاه بر روی دستگاه حضور غیاب ثبت گردد.

لطفاً نظر خودرا درباره مقاله ” تشخیص چهره بیومتریک چیست ؟ ” را در بخش دیدگاه‌ها بنویسید.

 

مطالب مرتبط : مشکلات سیستمهای تشخیص چهره و راهکار رفع مشکل | هک دستگاه حضور و غیاب تشخیص چهره