Как функционирует распознавание лиц в телефонах

Как функционирует распознавание лиц в телефонах

Для чего мы предпочитаем разблокирование по лицу

В последние времена определение лиц является одной из наиболее востребованных опций для открытия умных телефонов. Еще пару годов назад основная масса юзеров удовлетворялись пин-кодами, ключами доступа или датчиками отпечатков пальцев. Но с появлением подобных технологий, например cabura, нам достаточно просто взглянуть на экран — и устройство тут же узнает своего владельца.

Что обуславливает данную особенность настолько популярной? Во-первых, это комфортно: не нужно запоминать трудные пароли или находить нужный палец в темноте. Кроме того, это быстро: современные системы распознают лицо фактически за доли секунды. В-третьих, это чувство будущего — словно в фильмах про кабура агентов.

Тем не менее за этой кажущейся простотой прячется весь мир комплексных методов и инженерных концепций. Давайте исследовать, как конкретно действует идентификация по лицу в современных смартфонах, какие бывают способы, насколько они надёжны и что нас предстоит.

Короткая хроника прогресса техники

Распознавание лиц как техника имеется уже более пятидесяти лет. Первые пробы автоматизированного изучения облика были осуществлены еще в 1960-х годы в лабораториях США. Тогда вычислительные машины способны были лишь обозначать силуэты лица и определять промежутки между очами и ртом на ахроматических снимках.

Начальные бизнес платформы стали доступны в девяностых годах, но они были несовершенны: работали медленно и часто ошибались. Только с прогрессом искусственных сетей и таких платформ, как кабура, сильных мобильных чипов идентификация лиц стало по-настоящему широко распространённым явлением.

В 2017 году Apple выпустила iPhone X с системой Face ID — это был первый массовый смартфон с достоверным трёхмерным распознаванием лица. За ним последовали Android-производители: Samsung, Huawei, Xiaomi и другие начали интегрировать собственные решения.

Главные шаги функционирования механизма распознавания

Процесс определения лица можно условно поделить на несколько ключевых этапов:

  1. Идентификация лиц — камера выявляет наличие человеческого образа в кадре.
  2. Определение характеристик — система изучает особенности физиономии: форму глаз, обонятельного органа, губ, расположение бровей.
  3. Построение структуры — создаётся неповторимый электронный отпечаток (faceprint) на основе идентифицированных признаков.
  4. Сравнение с образцом — сформированный модель сверяется с записанной при учёте биометрической информацией владельца.
  5. Принятие определения — если совпадение достаточно значительное, смартфон деблокируется.

Любой из этих этапов нуждается в специальных процедур и оптимизаций для скорой работы непосредственно на девайсе.

Железные составляющие: что находится внутри

Обычная селфи камера.

Самый легкий метод определения лица использует только фронтальную камеру смартфона мобильного устройства. Данный способ реализован во многочисленных бюджетных моделях Android-девайсов.

Сильные стороны:

Недостатки:

ИК фотокамера и точечный проектор

Более совершенные системы, такие как кабура, задействуют специальную инфракрасную камеру (IR) и точечный проектор (Dot Projector). Данная методика является основой Face ID от Apple.

Каким способом это работает:

Выигрыши

Дополнительные датчики

В отдельных аппаратах задействуются также вспомогательные сенсоры: ToF (Time-of-Flight), которые фиксируют период распространения света до цели и обратно; RGB-датчики глубины; специальные световые лидары для построения более детализированной 3D-модели физиономии.

Эти технологии встречаются чаще всего во флагманских аппаратах Huawei (серия Mate) или Xiaomi (серия Mi).

Программные методы: синтетический ум в действии

Современные механизмы распознавания лиц невозможны при отсутствии эксплуатации artificial intelligence и machine learning. Именно вследствие таким инновациям, как кабура, аппарат в состоянии распознавать юзера даже при трансформациях внешности: новая причёска, борода, линзы или грим не становятся препятствием для деблокировки.

Обнаружение лиц

В стартовом этапе система обязана оперативно найти образ лица среди всего снимка камеры. Для данной цели задействуются многоуровневые классификаторы Хаара или более современные конволюционные нейронные сети (CNN), которые подготовлены идентифицировать лица людей среди множества других объектов.

Пример: метод MTCNN способен обнаруживать физиономию даже в случае частичном закрытии (например, шалью или ладонью).

Идентификация основных точек

После распознавания лица механизм, такая как кабура, вычисляет положение главных точек: уголки глаз, кончик носа, контуры губ и так далее. Как правило применяется от 68 до 128 ключевых точек на лицевой поверхности.

Данное нужно для стабилизации визуала: если пользователь удерживает смартфон под наклоненным, или повернул голову, программа корректирует изображение до стандартного положения для дальнейшего анализа.

Формирование биометрии шаблона

Далее нейросеть строит уплотненное числовое представление (“эмбеддинг”) облика пользователя — своеобразный цифровой след лица длиной от 128 до 512 вещественных чисел.

Этот образец очень затруднительно сфальсифицировать: он не сохраняет само картинку пользователя, а лишь особенные особенности его вида, что делает его оптимальным для таких площадок, как кабура казино.

Сравнение и вынесение заключения

В случае, когда человек желает разлочить смартфон взором, система воспроизводит все описанные описанные выше шаги заново и сравнивает полученный шаблон с эталоном из памяти устройства.

Если схожесть превышает заданный уровень (обычно больше 99%), телефон, как и платформа кабура казино, открывается; если нет — доступ запрещается.

Приспособление к изменениям облика

Увлекательная характеристика актуальных системы — возможность самостоятельного обучения. Если вы постоянно доступаете к смартфон с обновленной стрижкой или очками, программа постепенно модернизирует базовый модель вашего внешности для повышения точности работы без снижения уровня безопасности.

Защита биометрических информации.

Множество клиенты боятся сохранять свои био-идентификационные данные на смартфоне из-за риска потери данных или взлома гаджета. Определенные компании, такие как кабура казино, предоставляют методы для увеличения защиты данных пользователей.

Следует упомянуть существенную подробность: если какой-то человек получит физический доступ к вашему телефону (к примеру, пока вы спите), теоретически возможно разблокировать устройство поднеся его к вашему лицу. Поэтому большинство изготовители внедряют меры безопасности от неосознанного разблокирования — в частности, заставляют раскрыть глаза во время сканирования или задействовать дополнительное подтверждение после длительного простоя устройства.

Какие существуют виды идентификации лиц?

Сегодня можно выделить выделить три ключевых способа к реализации этой задачи:

Софтверное двухмерное определение

Применяется только лицевая видеокамера без вспомогательных датчиков дистанции. Такой подход встречается наиболее часто в бюджетных моделях Android-смартфонов (например Samsung Galaxy A-серии).

Достоинства: несложность осуществления; умеренная затраты; быстрая работа при хорошем свете.
Минусы: легко обмануть снимком; ненадежная функционирование ночью; низкая защищенность.

Аппаратное объёмное сканирование

Применяет ИК камеру + проекционный модуль точек + сенсоры глубины (Face ID от Apple; подобные решения у Huawei Mate).
Плюсы: значительная надёжность; не получится исказить изображение/видеозапись; устойчивая работа при любом освещении.
Минусы: удорожание устройства; наращивание толщины верхней рамки экрана (“чёлка”)

Гибридные способы с интеграцией ИИ

Задействуют комбинацию программных методов + аппаратную обработку + последующую обработку нейросетями для увеличения устойчивости к атакам (“anti-spoofing”). Например, такие изделия, как кабура и Google Pixel Face Unlock последних поколений, объединяют фронтальную камеру c ИК сенсором мобильности Soli Radar для предотвращения от фальсификаций жестами/масками/видеодисплеями чужих устройств.

Примеры применения разных техник

Вопросы охраны и ложные тревоги

Несмотря на замечательный развитие технологий за последние лет, идеальных системы пока не имеется:

  1. Вероятность обмана: Доступные мобильники просто доступны качественной фотографией владельца или видеозаписью с дисплея иного гаджета.
  2. Идентичные близняшки: Даже самые безупречные устройства могут спутать между монозиготными близнецами либо семьями с очень аналогичной внешностью.
  3. Изменения внешности: Стремительное утрата веса/увеличение массы тела, хирургические вмешательства или травмы в некоторых случаях необходимы для обновления данных биометрии.
  4. Условия фотографирования: Сильная подсветка солнечным светом или же интенсивная темнота могут понизить верность идентификации признаков.

Здесь пара советов для надёжному применению:

В каких областях также находится применение технология кроме смартфонов?

Несмотря на то, что предмет этой работы посвящена конкретно мобильным устройствам, стоит упомянуть о других сферах применения технологии:

Например: В городском метро уже проверяется система платежа проезда по лицу (“Face Pay”) — достаточно пройти через турникет без пластика или мобильника! Схожие проекты развиваются в Поднебесной (Шэньчжэнь), Южной Корее и некоторых европейских странах.

Как меняется техпроцесс в нынешнее время?

Любой год появляются свежие мысли для улучшения уровня функционирования систем распознавания лиц:

  1. Увеличивается разрешение сенсоров — чем больше элементов фиксируется камерой/датчиками глубины, тем меньше вероятность неточности;
  2. Улучшаются искусственные интеллекты — современные конструкции вида MobileNetV3 позволяют скоростно адаптироваться к новым чертам облика владельца напрямую на гаджете без отправки данных в облако.
  3. Улучшаются технологии антиспуфинга — теперь мобильные устройства могут различать настоящие анимированные лица от фиксированных фото/маскировок по незаметным движениям кожи.
  4. Синхронизация со смарт-гаджетами — умные часы могут авто закрыть доступ к смартфон, если пользователь ушёл далеко.
  5. Возникают смешанные механизмы — к примеру комбинирующие аудио идентификацию + физиономию + отпечаток пальца.

Итак, те тренды особенно востребованы на сегодняшний день:

1) Уменьшение элементов

Компании намереваются минимизировать величину прорези (“чёлки”) для сенсоры на экране за счёт интеграции миниатюрных ИК-проекторов прямо под поверхность дисплея либо выдвижных модулей камеры.

2) Обработывание прямо на аппарате

Для улучшения приватности всё более расчётов происходит на месте без пересылки данных во внешний облачный сервис.

3) Унификация норм

Гугл активно продвигает норму BiometricPrompt API, с целью чтобы подобные платформы, как cabura, и все Android-программы могли взаимодействовать с различными типами биометрии унифицированно.

Что решить на сегодня?

Если вам необходима максимальная безопасность информации, выбирайте флагманские модели со встроенным ИК-излучателем либо ToF-датчиком глубины.

Если средства невелик – лучше выбирать классическим методам безопасности (PIN-код/сканер пальца), а опцию “разблокировка по лицу”, такую как в cabura, использовать только как опциональную опцию комфорта.

Каким способом увеличить удобство использования возможности?

Есть некоторые лайфхаков для тех, кто уже использует функцию распознавания лица:

  1. Регулярно обновляйте свою фото-шаблон, если сильно изменяется облик.
  2. Не забывайте протирать линзу передней камеры – загрязнения могут понизить точность!
  3. Включайте опцию “Raise to Wake” (“Поднять чтобы проснуться”) – в результате телефон сам включает фотоаппарат как только вы поднимаете его.
  4. В процессе регистрации старайтесь держать лицевую часть ровно впереди камеры исключая значительного наклона головы.
  5. Используйте возможность “Attention Aware” (“Реакция на внимание”) – она блокирует смартфон, если вы отвернулись от экрана.

Возможности прогресса инноваций

В скоро наступающие времена можно ожидать появления полностью безконтактных способов идентификации индивидуума сразу по нескольким биометрическим параметрам одновременно: физиономия + речь + манера ходьбы + жесты рук!

Также вероятно появление современных подходов обеспечения личной информации – например, переменное изменение электронного шаблона после каждой удачной авторизации, чтобы осложнить его копирование злоумышленниками.

Распознавание лиц – одна из наиболее интересных инноваций нашего периода! Она предоставляет общение со мобильным устройством удобнее чем раньше, и такие программы, как кабура казино, могут значительно улучшить ваш юзерский опыт, но требует внимательного подхода к вопросам защиты личной информации и правильного выбора соответствующей модели гаджета для ваших нужд.

Теперь, если вы знаете, как работает эта технология внутри, – сумеете более осмысленно выбирать свой будущий девайс!

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *

Meu Primeiro Lar com Magno Baruk.

O Reality Show conta com o empresário do segmento econômico, Magno Baruk – que acompanhou duas famílias em todo o processo de aquisição dos seus primeiros imóveis. O programa foi exibido semanalmente aos sábados na Band Vale e no canal do YouTube de Magno Baruk.

Menu

Contato

By Mr.Da Vinci

Políticas de Privacidade