Ansiktsigenkänning: Hur det fungerar, dess fördelar, utmaningar och integritetsproblem

Människor är skickliga på att känna igen ansikten, men vi tolkar också uttryck och känslor helt naturligt. Forskning säger att vi kan identifiera personligt bekanta ansikten inom oss 380ms efter presentation och 460ms för okända ansikten. Men denna inneboende mänskliga egenskap har nu en konkurrent inom artificiell intelligens och datorseende. Dessa banbrytande teknologier hjälper till att utveckla lösningar som känner igen mänskliga ansikten mer exakt och effektivt än någonsin.

Dessa senaste innovativa och icke-påträngande teknologier har gjort livet enklare och spännande. Tekniken för ansiktsigenkänning har vuxit till en teknik som utvecklas snabbt. 2020 värderades ansiktsigenkänningsmarknaden till $ 3.8 miljarder, och samma storlek beräknas fördubblas till 2025 – beräknas bli över 8.5 miljarder dollar.

Vad är ansiktsigenkänning?

Ansiktsigenkänningsteknik kartlägger ansiktsdrag och hjälper till att identifiera en person baserat på lagrade ansiktsavtrycksdata. Denna biometriska teknologi använder algoritmer för djupinlärning för att jämföra det lagrade ansiktsuttrycket med den levande bilden. Ansiktsavkänningsprogram jämför också tagna bilder med en databas med bilder för att hitta en matchning.

Ansiktsigenkänning har använts i många applikationer för att förbättra säkerheten på flygplatser, hjälper brottsbekämpande myndigheter att upptäcka brottslingar, kriminaltekniska analyser och andra övervakningssystem.

Hur fungerar ansiktsigenkänning?

Programvara för ansiktsigenkänning börjar med insamling av ansiktsigenkänningsdata och bildbehandling med hjälp av datorseende. Bilderna genomgår en hög nivå av digital screening så att datorn kan skilja mellan ett mänskligt ansikte, en bild, en staty eller till och med en affisch. Genom att använda maskininlärning identifieras mönster och likheter i datasetet. ML-algoritmen identifierar ansiktet i en given bild genom att känna igen ansiktsdragsmönster:

• Förhållandet mellan höjd och bredd på ansiktet
• Färgen på ansiktet
• Bredden på varje funktion – ögon, näsa, mun och mer.
• Utmärkande egenskaper

Eftersom olika ansikten har olika egenskaper, så har programvara för ansiktsigenkänning också. Men i allmänhet fungerar all ansiktsigenkänning med följande procedur:

1. Ansiktsavkänning

   Ansiktstekniksystem känner igen och identifierar en ansiktsbild i en folkmassa eller individuellt. Teknologiska framsteg har gjort det lättare för mjukvaran att upptäcka ansiktsbilder även när det finns en liten variation i hållningen – vänd mot kameran eller tittar bort från den.

2. Ansiktsanalys

   Nästa är analysen av den tagna bilden. A ansiktsigenkänningssystem används för att exakt identifiera unika ansiktsdrag såsom avståndet mellan ögonen, näsans längd, avståndet mellan mun och näsa, pannans bredd, formen på ögonbrynen och andra biometriska egenskaper.

   Ett mänskligt ansiktes distinkta och igenkännbara egenskaper kallas nodalpunkter, och varje mänskligt ansikte har cirka 80 nodalpunkter. Genom att kartlägga ansiktet, känna igen geometri och fotometri är det möjligt att analysera och identifiera ansikten med hjälp av igenkänningsdatabaser exakt.

3. Bildkonvertering

   Efter att ha tagit bilden av ett ansikte omvandlas den analoga informationen till digital data baserat på personens biometriska egenskaper. Eftersom maskininlärning Algoritmer känner bara igen siffror, att konvertera ansiktskartan till en matematisk formel blir relevant. Denna numeriska representation av ansiktet, även känd som ett ansiktsavtryck, jämförs sedan med en databas med ansikten.

4. Hitta en matchning

   Det sista steget är att jämföra ditt ansiktsutskrift med flera databaser med kända ansikten. Tekniken försöker matcha dina funktioner med dem i databasen.

Den matchade bilden returneras vanligtvis med personens namn och adress. Om sådan information saknas används den data som sparats i databasen. 

Var används ansiktsigenkänning?

Idag kommer ansiktsigenkänningssystem in i vardagen och deras användning kan ofta gå obemärkt förbi. För att göra livet enklare och öka säkerheten, här är flera framträdande exempel på att ansiktsigenkänning gör skillnad.

• Sjukvård: Läkare använder ansiktsigenkänning för att identifiera vissa sällsynta genetiska störningar hos barn genom att skumma igenom ansiktsdrag. Ett exempel på det skulle vara Face2Gene-appen, som jämför en patients struktur i ansiktet med kända fall för att avgöra om barnet har Noonans syndrom eller Angelmans syndrom.
• Hotell: Vissa hotell installerar ansiktsigenkänning för att påskynda incheckningen. I Kina är Marriott hotel låter gäster gå in i en lobby kiosk för en snabb ansiktsskanning, undvika långa köer i receptionen och göra entrén till en trevlig affär.
• Tillgänglighet: Det gör det möjligt för synskadade att enkelt autentisera sig. De kräver inte längre lösenord, PIN-koder eller något annat. Med ansiktsigenkänning kan de komma åt bankappar eller låsa upp enheter, vilket gör dagliga uppgifter mycket mer genomförbara.
• Klassrum: Förutom säkerhetsaspekten använder vägskolor ansiktsigenkänning för att övervaka elevernas engagemang. Systemen kan till exempel varna dig om huruvida eleverna uppmärksammar det lärande som pågår i klassen, vilket gör det möjligt för lärare att ändra sina metoder direkt.
• Händelsesäkerhet: Tekniken för ansiktsigenkänning har hittat en tillämpning för att hantera folkmassor och förbättra säkerheten vid stora evenemang som konserter och sportspel. Ett exempel skulle vara dess utplacering vid stadionportarna för att verifiera biljettinnehavare och förbjuda obehörigt tillträde.
• bilar: Biltillverkare integrerar nu ansiktsigenkänning i sina bilar för en bättre körupplevelse. Vissa fordon kan känna igen förarens ansikte göra automatiska justeringar av sätespositioner och speglar och till och med spela upp specifika spellistor.

[Läs även: Vad är AI-bildigenkänning? Hur det fungerar & exempel]

Vilka är fördelarna med ansiktsigenkänning

Ansiktsigenkänning är en relativt ny teknik och erbjuder flera positiva egenskaper. Här är några fördelar med att använda ansiktsigenkänning:

• Ökad allmän säkerhet: Polisavdelningar använder ansiktsigenkänning för att identifiera försvunna personer och efterlysta brottslingar. Till exempel polisavdelningar i Indien har framgångsrikt fört tillbaka förlorade barn till sina familjer efter att ha matchat sina bilder till databaser med saknade personer.
• Säkrade transaktioner: Många banker och betalningssystem använder ansiktsigenkänning för att göra sina transaktioner säkrare. Till exempel, i Alipay, Kina, kan en användare godkänna en betalning helt enkelt genom att låta deras ansikte skannas, vilket minskar antalet bedrägerier och ger bekvämlighet vid kontantlösa betalningar.
• Bättre sjukvård: Sjukhus har drivit ansiktsigenkänningssystem för att sömlöst komma åt patientkataloger och påskynda registreringsprocessen. Vissa system upptäcker till och med fysisk smärta eller känslomässiga störningar hos patienter, vilket gör det möjligt för läkare att ge bättre vård.
• Säkerhet: Ansiktsigenkänningsteknik har förändrat smartphonesäkerheten för alltid. Medan Apples Face ID inte bara låser upp en telefon, möjliggör det också skydd av känsliga appar, som digitala plånböcker och bankappar.

Nackdelar med ansiktsigenkänning

Det har vissa fördelar; Men ännu viktigare, det väcker frågor om etik, integritet och noggrannhet. Nedan följer några av nackdelarna:

• Fel anklagelse: Ansiktsigenkänningssystem kan leda till felaktiga anklagelser. Exemplet med Randall Reid, som arresterades 2022 baserat på den felaktiga identifieringen med DNA genom mjukvara för ansiktsigenkänning för ett brott i Louisiana, är i själva verket en plats han aldrig hade satt sin fot på.
• Kulturell och könsfördom: Studier har visat att system för ansiktsigenkänning är mindre exakta när det gäller att känna igen färgade personer och kvinnor. I en detaljerad rapport som utarbetats för den amerikanska regeringen angående prestandan för dessa system, det visade sig att de rutinmässigt felidentifierade personer med minoritetsbakgrund, vilket leder till potentiella felaktiga arresteringar eller diskriminering inom brottsbekämpning.
• Integritetskränkning: Platsen för ansiktsigenkänning väcker nu etiska problem eftersom den samlar in och lagrar biometrisk data, ibland utan samtycke. Som ett exempel använder vissa butiker ansiktsigenkänningsteknik för att spåra kundernas beteende, vilket leder till oro över övervakning och personliga friheter.
• Sårbarheten i informationssäkerhet: Själva handlingen att lagra ansiktsdata utsätter en för hacking; eftersom hackare har knäckt känslig biometrisk information, visade Black Hat-hackare på bara två minuter det Apples ansikts-ID kan hackas.

[Läs även: 27 gratis bilddataset för datorseende]

Exempel på ansiktsigenkänning

• Amazon erkännande: Amazons molnbaserade mjukvara för ansiktsigenkänning har genomfört brottsbekämpande sökningar med hjälp av videofilmer för att hitta personer inuti kroppen av ett ärende. Företaget meddelade dock att polisen inte längre kommer att använda det senast 2020 i väntan på att federala lagar ska antas som skyddar civila individer i åtanke.
• Apple Face ID: Apple implementerar ansiktsigenkänningssystem på sina enheter så att användare kan låsa upp sina telefoner, logga in på sina appar och göra inköp på ett säkert sätt; en komplett standard för bekvämlighet och säkerhet inom hemelektronik.
• Facebook (Meta): 2010 lanserade Facebook ansiktsigenkänningsteknik för att tagga bilder. Möjligheten att använda sådan teknik är valfri, och den tillåter automatisk taggning av vänner efter att ha laddat upp bilder, eftersom de har blivit igenkända i själva bilderna.
• Google Foto: Google använder ansiktsigenkänning för att organisera och automatiskt tagga bilder, vilket gör det lättare för användare att spåra och hitta bilder med igenkända ansikten.
• Snapchat: Snapchat är en pionjär inom mjukvara för ansiktsigenkänning och använder sådan teknik för sina populära ovanliga filter för olika föremål och sportpersonligheter.