به طور گسترده ای برای اهداف شناسایی شخصی در دستگاه های تلفن همراه، دستگاه حضور غیاب محل کار، دستگاه ورود و خروج، دستگاه کنترل تردد و طیف گسترده ای از امکانات استفاده می شود. شیوع ویروس کرونا در کل جهان، زندگی مردم را از لحاظ اقتصادی و اجتماعی تحت تاثیر قرار داده است. به منظور مقابله با این اپیدمی، دولت ها استفاده از ماسک را اجباری کرده اند. بنابراین ، نیاز به تغییر فناوری های تشخیص چهره وجود دارد. قصد داریم برخی از الگوریتم ها و راه کار هایی که برای شناسایی چهره با ماسک ارائه شده اند را معرفی کنیم. اما قبل از آن با نحوه کار تشخیص چهره آشنا خواهیم شد. با ما همراه باشید.
تشخیص چهره چگونه کار می کند؟
تشخیص چهره یعنی با استفاده از صورت و ویژگی اجزای آن، هویت شخص شناسایی یا تایید شود. این الگوها را بر اساس جزئیات صورت فرد ضبط، تحلیل و مقایسه می کنند. علاوه بر این می توان چهره افراد را در تصاویر یا فیلم ها با استفاده از تشخیص چهره یافت. ضبط صورت در عملیات تشخیص چهره، داده های آنالوگ را با توجه به جزئیات چهره فرد به داده های دیجیتالی تبدیل می کند. تطابق چهره به این منظور مورد استفاده قرار می گیرد که تأیید کند، که آیا دو تصویر چهره به یک شخص تعلق دارند یا خیر. که در دستگاه کنترل تردد موثر است.
قبل از ادامه بحث، بیایید به سرعت دو کلمه کلیدی “شناسایی” و “احراز هویت” که در مکان های مختلف و در دستگاه کنترل تردد، دستگاه حضور و غیاب و دستگاه ورود و خروج می تواند مورد استفاده قرار گیرد را، تعریف کنیم. علاوه بر این، در مکان هایی که تدابیر امنیت شدیدی دارند از دستگاه کنترل تردد که مجهز به فناوری تشخیص چهره باشد، استفاده می شود.
شناسه به این سوال پاسخ می دهد: “شما کی هستید؟” احراز هویت به این سوال پاسخ می دهد: “آیا شما واقعاً همان هستید که می گویید؟”
برای شناسایی و تعیین بررسی هویت فرد، در کمتر از چند ثانیه بر اساس ویژگی های اجزای صورت شخص، می توان از این سیستم های تشخیص چهره استفاده کرد. این الگوریتم ها با توجه به فاصله چشم ها، پل بینی، خط لب، گوش، چانه و … قادر به تایید هویت شخص می باشند.
نکته قابل تامل اینجا است که در یک محیط شلوغ که افراد در حال رفت و آمد هستند. نیز می توانند تشخیص چهره را انجام دهند. همچنین در مکان های امنیتی از دستگاه کنترل تردد مجهز به تشخیص چهره استفاده کنند.
پس چرا تشخیص چهره؟
بیومتریک صورت به این دلیل که استقرار و پیاده سازی آن آسان است، کماکان معیار بیومتریک مورد انتخاب است. علاوه بر این، روند تشخیص چهره برای شناسایی چهره ها سریع است.
الگوریتم تشخیص چهره با ماسک چگونه کار میکند؟
نرم افزار های جدید تشخیص چهره، اجزای صورت مانند: اطراف چشم، بینی، دهان و گوش را بررسی می کند. تا بتواند یک شخص را که تصویرش از قبل موجود بوده را شناسایی نماید.
استفاده از ماسک مانع این شناخت می شود. به عنوان مثال، FaceID اپل که از قابلیت شناسایی چهره استفاده می کند تا کاربران بتوانند قفل آیفون خود را باز کنند، اخیراً یک به روزرسانی سیستم را منتشر کرده است که در اصل می تواند تشخیص دهد که شخصی ماسک زده است.
به روزرسانی به سرعت دهان و بینی پوشیده شده را تشخیص می دهد و از کاربر می خواهد رمز عبور خود را وارد کند به جای اینکه باعث شود پوشش صورت خود را پایین بکشد.
الگوریتم یادگیری ماشینی چهره ها را به هیچ وجه شناسایی نمی کند که بتواند چهره را به شخص خاصی متصل کند.
به عنوان مثال از الگوریتم LeewayHertz می توان در زمان واقعی استفاده کرد و با دوربین های مدار بسته تلویزیون (CCTV) تلفیق کرد. از یک قاب مشخص در یک ویدئو، تصاویر را جدا می کند و آنها را به دو دسته سازمان می دهد. افرادی که ماسک زده اند و کسانی که ماسک ندارند.
هنگامی که آنها عملکرد سیستم های شناسایی را با استفاده از الگوریتمی آموزش دیده با مجموعه داده های استاندارد بررسی کردند و سپس از مجموعه جدیدی از چهره ها با تعادل نژادی و قومی بسیار بیشتر استفاده کردند، محققان دریافتند که الگوریتم شناسایی چهره های جدید کمتر از 70 درصد دقیق است.
استفاده از این اصل در تشخیص چهره با ماسک: این امکان وجود دارد که مدل های یادگیری ماشین ویژگی های “پس زمینه” دیگری مانند نژاد و جنسیت را نیز بدست آورند، که باعث می شود فرد در مورد پوشیدن ماسک اشتباه کند.
حال به سراغ آزمایشاتی که در این زمینه صورت گرفته خواهیم رفت که محققان فناوری های جدیدی برای تشخیص چهره با ماسک معرفی کرده اند. و با نمونه های واقعی صحت عملکرد این الگوریتم ها را مورد بررسی قرار داده اند.
2 مورد آزمایش موفق الگوریتم شناسایی چهره با ماسک
وزارت امنیت داخلی ایالات متحده (DHS) در حال آزمایش الگوریتم های شناسایی چهره است که می تواند از طریق ماسک های صورت با یک سطح “امیدوار کننده” دقیق عمل کند. به این معنی که مسافران می توانند در فرودگاه ها بدون نیاز به برداشتن ماسک از روی دهان و بینی از گیت ها عبور کنند.
امسال، در پاسخ به الزامات جدید همه گیری COVID-19 ، تحقیقات بر ارزیابی توانایی سیستم های هوش مصنوعی در جمع آوری و تطبیق قابل اعتماد تصاویر افراد، با آرایه ای از ماسک های مختلف صورت متمرکز شده است.
طی یک رویداد 10 روزه ، 60 پیکربندی تشخیص چهره با کمک تقریباً 600 داوطلب از 60 کشور مختلف مورد آزمایش قرار گرفت. فناوری های سه گانه ترکیبی از شش سیستم مختلف جمع آوری تصویر بود که با ده الگوریتم تطبیق مختلف جفت شده اند.
از داوطلبان خواسته شد خود را با ماسک و بدون ماسک معرفی کنند. به طور متوسط، به گفته DHS، سیستم های مختلف هوش مصنوعی به درستی 93 درصد افراد بدون ماسک را شناسایی کردند! برای کسانی که ماسک زده اند، میزان شناسایی به طور متوسط به 77٪ رسیده است.
این یک راه حل 100٪ مناسب نیست. اما ممکن است خطرات بسیاری مانند انتشار ویروس کرونا را از مسافران و همچنین کارکنان فرودگاه ها دور کنند. به این شکل که دیگر مجبور نیستند از مسافران بخواهند ماسک را بردارند.
NEC اخیراً یک موتور تشخیص چهره ایجاد کرده است که به ویژه برای شناسایی افراد ماسک صورت طراحی شده است. تشخیص چهره با استخراج نقاط مشخصه مانند موقعیت، شکل و اندازه چشم، بینی و دهان فرد و تطبیق و شناسایی چهره های شناسایی شده عمل می کند. این موتور بر روی نواحی اطراف چشم فرد متمرکز است که برای استخراج و تجزیه و تحلیل خصوصیات توسط ماسک پوشانده نشده است.
هنگامی که این موتور وجود ماسک را در تصویر چهره تشخیص داد، از مناسب ترین الگوریتم تشخیص چهره برای استخراج و بررسی مشخصات هر فرد استفاده می شود.
ارزیابی داخلی NEC با استفاده از این موتور دقت بالایی را تشخیص داد، با بیش از 99.9. هنگام استفاده از ماسک ها با رنگها و الگوهای مختلف.
NEC توانست بیش از 99.9 افراد را هنگام استفاده از ماسک هایی با طرح های مختلف، با استفاده از این موتور تشخیص چهره شناسایی کند.
در پایان این مقاله مطمئن شدیم که با این سرعت پیشروی علم، هیچ چالشی مثل چالش تشخیص چهره با ماسک در دستگاه کنترل تردد، بدون راه حل باقی نخواهد ماند.
نظرات کاربران