Меню
Поиск

25.03.2021

Я узнаю тебя среди тысячи лиц

Технология распознавания лиц

 Технология распознавания лиц

 

Технология распознавания лиц активно внедряется в государственном и коммерческом секторе. Когда это техническое нововведение появится в Henkel и чем может быть полезно бизнесу, рассказывает Дмитрий Дерезовский, эксперт команды Henkel dx.

Сегодня функция распознавания лиц используется для обеспечения безопасности в телефонах, ноутбуках, паспортах и платёжных приложениях. Ожидается, что эта технология кардинально изменит рынок таргетированной рекламы и ускорит диагностику определённых заболеваний. Эксперт команды Henkel dx Дмитрием Дерезовским рассказал о самой технологии, ее преимуществах для бизнеса и особенностях применения.

История создания

Фото Вуди Бледсо из исследования 1965 год

Фото Вуди Бледсо из исследования 1965 год

В 60х годах XX века в США Вуди Бледсо (Woody Bledsoe) — сын земледельца — изобрёл технологию идентификации лиц. Бледсо был профессором Техасского университета в Остине и работал над развитием автоматизированных рассуждений и искусственного интеллекта. Он увлечённо искал возможность научить машины распознавать лица — это были первые исследования по идентификации лиц. Исследования Вуди Бледсо по распознаванию лиц, проведённые в 1960 годах, предвосхитили технологические прорывы и их этические аспекты, которые мы наблюдаем сейчас.

Технология, разработанная Вуди Бледсо была полуавтоматическая, она позволяла распознавать лица на фотографиях. Суть метода заключалась в том, что на фотографию наносились определенные координаты, которые относились к той или иной области лица и использованием компьютера сопоставлялись с другими фотографиями. Соответственно нужная фотография идентифицировалась по наибольшему количеству совпадений таких координат.

Где используют распознавание лиц

Сегодня распознавание лица — это удобная и практичная функция идентификации без пароля. Большинство из нас хорошо знакомы с технологией Face ID компании Apple, которая реализована в качестве универсального способа защиты устройств. Face ID построена на биометрическом сканировании формы лица и ее распознавания. В смартфонах встроенные инфра-красные камеры, которые подсвечивают лицо и создают трехмерную модель. Она состоит из порядка 3000 точек в разных областях лица. Такая технология обладает значительной степенью защиты и обмануть ее крайне сложно. Эта функция пользуется популярностью и находит более широкое применение в разнообразных процессах.

Где используют распознавание лиц

Сегодня распознавание лица — это удобная и практичная функция идентификации без пароля. Большинство из нас хорошо знакомы с технологией Face ID компании Apple, которая реализована в качестве универсального способа защиты устройств. Face ID построена на биометрическом сканировании формы лица и ее распознавания. В смартфонах встроенные инфра-красные камеры, которые подсвечивают лицо и создают трехмерную модель. Она состоит из порядка 3000 точек в разных областях лица. Такая технология обладает значительной степенью защиты и обмануть ее крайне сложно. Эта функция пользуется популярностью и находит более широкое применение в разнообразных процессах.

Как работает технология распознавания лиц

Алгоритм работы технологии распознавания лиц состоит из двух этапов: идентификация (кто этот человек?) и верификация (а тот ли это человек, за которого он себя выдает?). Последовательность действий обычно такова:

1.    Face detection
Выделяется лицо человека на изображении.

2.    Facial features detection
Вычисляются антропометрические точки. Система находит опорные точки на лице, которые определяют индивидуальные характеристики. Алгоритм вычисления характеристик различен для каждой из систем и является главным секретом разработчиков. Раньше основной опорной точкой для алгоритмов были глаза, но алгоритмы эволюционировали и стали учитывать минимум 68 точек на лице  - они расположены по контуру лица, определяют положение и форму подбородка, глаз, носа и рта, расстояние между ними.

3.    Face normalization
Проводятся дополнительные преобразования изображения, например, устранение наклона головы, коррекция цвета лица и так далее, с целью получения четкого фронтального снимка.

4.      Feature extraction and descriptor computation
Вычисляется дескриптор — набор характеристик, описывающих лицо независимо от посторонних факторов, таких как возраст, прическа, макияж. Анализируются специальные локальные признаки, характеризующие, например, текстуру определенных областей на лице. Сопоставление разных дескрипторов позволяет оценить, относятся ли два полученных изображения лица к одному и тому же человеку.

5.    Verification
Сравнивается полученный цифровой шаблон) лица с имеющимся в базе лицами.

Ключ

Основное применение функции распознавания лиц – это контроль доступа к определенным системам. С 2014 года доля таких систем выросла с 0,7 % до 20% относительно привычных нам систем контроля доступа, таких как электронные ключи, пароли доступа и другие. Современные системы распознавания лиц оснащены технологией защиты от подмены лиц, которая автоматически отличает реальное лицо от фотографии. Это дает возможность отслеживать случаи подмены собственного лица чужой фотографией или прохода сотрудника, несущего фото отсутствующего коллеги.

Безопасность превыше всего

Система распознавания лиц хорошо показала себя в ходе проведения первенства мира по футболу. Программа зафиксировала почти две сотни правонарушителей

Система распознавания лиц хорошо показала себя в ходе проведения первенства мира по футболу. Программа зафиксировала почти две сотни правонарушителей

Из других нашумевших технологий стоит упомянуть распознавание лиц в потоке. Функция не столь технологичная, как Face ID, так как все еще использует двухмерную модель, но она также развивается и дает все лучшие результаты. В качестве примера здесь можно привести систему распознавания лиц, которую Сбербанк внедрил 2018 году в Московском метро. Основной сценарий здесь — обнаружение людей, находящихся в розыске, с целью обеспечения транспортной безопасности. Сегодня распознавание лиц активно применяется и на других транспортных объектах: аэропортах и вокзалах.

Положительным примером применения распознавания лиц может послужить проходивший в Москве Чемпионат мира по футболу. На всех стадионах работали системы предотвращения массовых беспорядков. Такая система не пускает на матчи футбольных хулиганов из "черных списков", которым по решению суда запрещено посещать спортивные мероприятия.

Портрет покупателя

Помимо обеспечения безопасности, технология распознавания лиц может решать и вполне коммерческие задачи бизнеса, как, например, составить портрет покупателя. Система помогает распознать пол и возраст покупателя и даже его настроение, и проанализировать его поведение в различным отделах магазина.

Такие системы уже использует 59% ритейлеров одежды в Великобритании. В 2017 году Walmart разработал технологию, которая помогает определить, насколько покупатель доволен посещением магазина. Если система обнаружит покупателя с несчастным лицом, она подает сигнал об этом сотрудникам магазина.

Ведущие российские ритейлеры также либо тестируют, либо уже используют распознавание лиц, часто покупая «коробочные» решения. В 2018 году о тестовом проекте заявила X5. Руководство считает, что применение системы положительно повлияло на товарооборот.

Идентификация в банковском секторе

С первого июля 2018 года российские банки начали сбор биометрических данных клиентов. Пройдя идентификацию в системе, клиент может с помощью голоса и фотоизображения удаленно открыть счет или заказать выпуск карты на портале госуслуг. Образец изображения лица каждого клиента записывается при первом визите в банк, и в дальнейшем этот слепок используется для его идентификации при каждом обращении (помимо предъявления паспорта). Это дает 100% защиту в случае, если мошенник попытается с поддельным или утерянным паспортом получить доступ к банковскому счету и операциям. Потенциально все банковские услуги могут быть оказаны с применением биометрической идентификации, но разработка новых продуктов и процессов требует много времени. Сейчас этот рынок находится в стадии становления, и банки предлагают клиентам самые простые продукты с удаленной идентификацией — дебетовые карты и депозиты.

Можно забыть про проездной

В Европе уже применяется технологическое решение, с которым пассажирам вообще не нужно доставать паспорт или посадочный талон в аэропорту или на вокзале. Бумажные документы заменяет биометрия. Распространение технологии в России сдерживает нормативное регулирование. Например, наше законодательство не позволяет регистрироваться на самолет без предъявления паспорта и посадочного документа.

Инфраструктура города

Безопасность — базовый, но не единственный сценарий использования технологий распознавания лиц в инфраструктуре городов. Перспективное направление — анализ обезличенных данных о перемещениях граждан по всему городу. На основании этого можно будет оптимизировать работу систем городского общественного транспорта, определить наиболее удачные места расположения сервисов, необходимых прохожим по пути (кафе, ресторан, магазин и другие) и тем самым помочь развитию малого и среднего бизнеса, оценивать уровень удовлетворенности горожан.

Применение Face ID в Henkel

Завод по производству строительных смесей Ceresit в Челябинске

Завод по производству строительных смесей Ceresit в Челябинске

В Henkel  в настоящий момент тестируется  применение подобной технологии для систем контроля доступа. Технология сможет прийти на помощь сотрудникам, забывшим пропуск, а может быть применена для двухфакторной идентификации, т.е. совместно с пропуском. Такое применение оправдано на особо охраняемых объектах и исключает передачу пропуска другому лицу.

Из других позитивных моментов технологии – это скорость идентификации, а также отсутствие лишних контактов с поверхностями.  «Более того, терминалы контроля доступа сейчас оснащены не только датчиками Face ID, но и температурными датчиками, а также распознают наличие маски на лице. Это учитывает последние тренды, которые привносит в наши будни коронавирус», - комментирует Дмитрий Дерезовский.

Челябинск стал местом тестового внедрения неслучайно: сочетание масштаба площадки и объема реализованных на ней производственные процессы Henkel сделали ее оптимальным объектом и с точки зрения команды dx, и по мнению службы безопасности компании. Сейчас терминал устанавливается в точке прохода на завод, он будет идентифицировать людей и будет уведомлять об их температуре тела.

Мы провели экспериментальную проверку концепции на одной из точек прохода в Московском офисе, и сейчас реализуем пилотный проект по внедрению технологии на базе нашего завода  по производству строительных смесей в Челябинске.