rozpoznawanie twarzy

Automatyczne rozpoznawanie twarzy

Rozpoznawanie twarzy odnosi się do analizy rozwoju widocznych cech w obszarze głowy czołowej , nadanych przez układ geometryczny i właściwości tekstury powierzchni.

Zróżnicowanie terminów

Należy odróżnić lokalizację twarzy na obrazie od przypisania twarzy do konkretnej osoby. W pierwszym przypadku sprawdzane jest czy i gdzie widać twarz, w drugim kto to jest.

Jeśli chodzi o rozpoznawanie twarzy w sensie rozpoznania, która to jest twarz, można rozróżnić dwa przypadki: jeśli robią to ludzie, świat anglojęzyczny mówi o postrzeganiu twarzy , podczas gdy rozpoznawanie twarzy przez maszyny jest określane jako twarz uznanie . Policja wykorzystuje do celów edukacyjnych osoby, które są szczególnie zdolne do rozpoznawania twarzy, jako osoby nadające się do rozpoznawania twarzy .

Niektóre gatunki zwierząt potrafią rozróżniać twarze zwierząt tego samego gatunku lub zwierząt innego gatunku, w tym ludzi, i w tym sensie je rozpoznawać. Stosowane są tutaj terminy percepcja twarzy i rozpoznawanie twarzy ( konspecyficzne / heterospecyficzne ).

Zdolność żywych istot do rozpoznawania ludzkich twarzy

Umiejętność rozpoznawania i rozróżniania twarzy ( percepcja twarzy ) jest zwykle nabywana przez ludzki mózg w ciągu pierwszych kilku miesięcy życia. Jest on powiązany z funkcjami mózgu, a dokładniej płata potylicznego . Częściowy lub całkowity brak tej zdolności nazywany jest prozopagnozją .

Noworodki są bardziej zainteresowane twarzami lub przedmiotami podobnymi do twarzy niż czymkolwiek innym. Już w ostatniej trzeciej ciąży embriony otwierają oczy i rozwijają zmysł wzroku. W 2017 roku testy przeprowadzone na nienarodzonych dzieciach w 34. tygodniu ciąży wykazały, że zmieniają się one w wzór światła wyświetlany na brzuchu matki w statystycznie istotny sposób, jeśli ma on podstawowy wzór twarzy.

Techniczne rozpoznawanie twarzy

W kontekście technicznym rozpoznawanie twarzy jest jednym z procesów biometrycznych . Służy do celów bezpieczeństwa, kryminalnych i kryminalistycznych , w celu identyfikacji lub weryfikacji ( uwierzytelniania ) osób fizycznych. Techniczne, wspomagane komputerowo rozpoznawanie twarzy jest zwykle wykorzystywane do kontroli dostępu do obszarów wrażliwych pod względem bezpieczeństwa oraz do wyszukiwania duplikatów w bazach danych, na przykład w rejestrach rejestracyjnych, aby zapobiec kradzieży tożsamości .

Decydująca dla pozyskiwania i cyfrowego przedstawiania wizerunków twarzy do celów interoperacyjnych , w szczególności do wykorzystania w paszportach elektronicznych i kryminologii , jest międzynarodowa norma ISO/IEC 19794-5. Jego szczegółowe specyfikacje dotyczące zawartości obrazu i technologii nagrywania mają na celu wysoką jakość rozpoznawania.

proces 2D

Proste procesy rozpoznawania twarzy wykorzystują dwuwymiarowy (2D) geometryczny pomiar specjalnych cech (np. oczu, nosa, ust). Tutaj określane jest ich położenie, odległość i położenie względem siebie. Jednak dzisiejsze metody opierają się głównie na skomplikowanych obliczeniach, takich jak analiza falkowa (np. przy użyciu transformacji Gabora ) lub analiza głównych składowych . National Institute of Standards and Technology (NIST) wielokrotnie prowadził badania porównawcze różnych procesach przemysłowych i akademickich. Wyniki wskazują na znaczny wzrost wydajności rozpoznawania w ciągu ok. 10 lat. Podczas gdy wskaźnik fałszywego odrzucenia z wskaźnikiem fałszywej akceptacji wynoszącym 0,1% ustalonym w 1993 r. wyniósł 79%, co nie nadaje się do praktyki (tj. prawie cztery na pięć osób nie zostało wówczas rozpoznanych), ten wskaźnik błędu wynosi obecnie (stan na połowę -2006) z najskuteczniejszych metod do zaledwie 1% zredukowanych (tj. około jedna na sto osób nie jest rozpoznawana). Wskaźnik ten jest tego samego rzędu wielkości, co obecne metody rozpoznawania odcisków palców lub tęczówki i przekracza możliwości rozpoznawania ludzkiej twarzy.

W 2001 roku dwóch informatyków opracowało metodę rozpoznawania twarzy Viola Jones , nazwaną ich imieniem . Proces opiera się na uczeniu maszynowym, a także rozpoznaje inne rodzaje konstrukcji, takie jak znaki drogowe do autonomicznej jazdy . Porównywalna jest z tym metoda histogramu zorientowanych gradientów (HOG), która również opiera się na danych treningowych.

Proces 3D

Poza dwuwymiarowym biometrycznym rozpoznawaniem twarzy, które wykorzystuje do rejestracji dostępne na rynku kamery , rozwinęła się nowa gałąź, która opiera się na trójwymiarowym (3D) zapisie (np. za pomocą projekcji paskowej ) twarzy. Dodatkowe informacje mają na celu osiągnięcie większej dokładności rozpoznawania, lepszej niezależności od póz i zabezpieczenia przed pokonaniem. Wyniki testów z NIST pokazują, że od połowy 2006 roku metody 2D były nadal lepsze od metod 3D pod względem wydajności rozpoznawania.

posługiwać się

W Niemczech, podczas Festiwalu Kultury Renu w Bonn jesienią 2011 roku, nadawca publiczny WDR uruchomił projekt , który umożliwia rozpoznawanie twarzy gości festiwalu. Działa to za pomocą zdjęć (w wysokiej rozdzielczości) odwiedzających festiwal, które są „otagowywane” za pomocą funkcji rozpoznawania twarzy Facebooka . Twarze są identyfikowane i łączone z profilami na Facebooku.

Aplikacja FindFace, wyprodukowana przez rosyjskich programistów, wymaga jedynie zdjęcia osoby, m.in. B. nagrany na ulicy w celu odnalezienia tej osoby w Internecie w sieciach społecznościowych (stan na maj 2016). System powinien z. B. może służyć pomocą osobom przebywającym w takich sklepach. B. oglądać system stereo, aby móc później dostarczać ukierunkowaną reklamę w Internecie. Ale osoby prywatne mogą również robić zdjęcia nieznajomym, których chcą dane na ulicy, aby później móc użyć aplikacji do znalezienia ich profili w Internecie i skontaktowania się z daną osobą. Administracja miasta Moskwy chce w przyszłości wykorzystać oprogramowanie do porównywania zdjęć z kamer monitoringu ze zdjęciami z kubka. Firma zajmująca się bezpieczeństwem Kaspersky przetestowała system i potwierdziła jego współczynnik wykrywalności na poziomie 90 procent. System oparty jest na FaceN i wykorzystuje techniki uczenia maszynowego do rozpoznawania twarzy. Analizowane są struktury twarzy, które nie zmieniają się nawet przy z. B. noszone są okulary lub makijaż.

W październiku 2016 roku ujawniono, że w bazie danych FBI dotyczącej rozpoznawania twarzy znajduje się 117 milionów Amerykanów .

1 sierpnia 2017 r. Federalne Ministerstwo Spraw Wewnętrznych i Deutsche Bahn rozpoczęły projekt rozpoznawania twarzy na berlińskim dworcu kolejowym Südkreuz. Próby dobrowolne, które częściej przechodziły przez dworzec, miały być rozpoznawane za pomocą trzech kamer. Osoby testowane wcześniej zachowały swoje imiona i dwa zdjęcia swoich twarzy. Do projektu zgłosiło się 275 osób. Projekt pilotażowy powinien początkowo trwać sześć miesięcy. Ostatecznie zakończyła się po roku 31 lipca 2018 roku. Działacze zajmujący się ochroną danych i obrońcami praw obywatelskich zareagowali na test z ostrą krytyką. Maja Smoltczyk , inspektor ochrony danych w stanie Berlin , powiedziała Rundfunk Berlin-Brandenburg rbb, że jest to „bardzo, bardzo daleko idąca ingerencja w prawa podstawowe, w szczególności prawo do informacyjnego samostanowienia”, tj. konstytucyjnie gwarantowane prawo „być niezauważonym i anonimowym, aby poruszyć publiczność”. Federalne Ministerstwo Spraw Wewnętrznych uznało jednak projekt za sukces. Komenda Główna Policji Federalnej również oceniła procesy rozpoznawania twarzy w raporcie końcowym jako „cenne instrumenty wsparcia przeszukań policyjnych”.

Podczas gdy ten pierwszy test miał dotyczyć tylko rozpoznawania twarzy, początkowo planowano kolejny, który według Federalnego Ministerstwa Spraw Wewnętrznych może być wykorzystywany do automatycznego wykrywania i zgłaszania bezradnych leżących osób lub podejrzanych obiektów za pomocą oprogramowania. Jednak na początku 2021 r . federalny minister spraw wewnętrznych Horst Seehofer zrezygnował z rozpoznawania twarzy wspomaganego sztuczną inteligencją i usunął je z projektu nowej ustawy o policji federalnej.

W sierpniu 2017 r. naukowcy ze Stanford University zaprezentowali sztuczną inteligencję, która odczytuje kształt twarzy, wyraz twarzy i sposób, w jaki dana osoba została ubrana z ponad 35 000 zdjęć z platformy randkowej i przypisuje je do preferencji seksualnych osoby. ludzie. Następnie mieli w swoim programie zbadanie losowych zdjęć osób heteroseksualnych i homoseksualnych i przypisanie ich do orientacji seksualnej. U mężczyzn CI był prawidłowy w 81% przypadków, u kobiet 71%. Z drugiej strony estymatory ludzkie pisały o około 20% gorzej. Aktywiści z HRC i GLAAD zakwestionowali metodologię badania, posortowano je tylko według standardów urody. Sami badacze ustalili, że również mogą się mylić, ale wskazali na zagrożenia dla osób poszkodowanych w przypadku niewłaściwego użycia takiej technologii.

Naukowcy z University of Maryland i Dartmouth College opracowali sztuczną inteligencję, która ma 92 procent szans na rozpoznanie, czy ktoś kłamie, patrząc na głos i wyraz twarzy danej osoby. Sztuczna inteligencja została przeszkolona na 104 filmach pokazujących ludzi mówiących zarówno prawdę, jak i nieprawdę w sądzie. AI nauczyła się rozpoznawać minimalne zmiany w wyrazie twarzy i głosie, aby interpretować prawdę tego, co zostało powiedziane. System można by znacznie ulepszyć dzięki lepszym danym audio i większej ilości materiału wideo.

Na początku 2018 roku okazało się, że w pilotażowym projekcie na stacji kolejowej Zhengzhou w Chinach policja używa okularów przeciwsłonecznych z oprogramowaniem do rozpoznawania twarzy. W ciągu kilku sekund twarze są porównywane z kartoteką kryminalną, a podejrzani są wyświetlani na mobilnym, podobnym do tabletu komputerze . W ten sposób aresztowano już siedmiu przestępców.

W listopadzie 2018 r. chińska firma Watrix zaprezentowała sztuczną inteligencję, która może identyfikować osoby z odległości 50 metrów od nagrań z kamery monitorującej z 94% wskaźnikiem trafień na podstawie samego ich chodu. W ten sposób nie jest już konieczne oglądanie twarzy osoby, aby ją zidentyfikować. Technologia jest już wykorzystywana w Szanghaju i Pekinie.

Szwedzka firma „Visage Technologies AB” oferuje oprogramowanie do rozpoznawania twarzy jako pakiet SDK .

W swoim artykule „Prędzę w kierunku stanu nadzoru: wzrost technologii rozpoznawania twarzy” , dziennikarka Hannah Devlin opisuje, w jaki sposób właścicielka londyńskiej restauracji używa Facewatch , firmy do szybkiego rozpoznawania twarzy dla klientów biznesowych, hotelowych lub kasynowych w walce ze złodziejami. Dzięki zainstalowanemu systemowi kamer twarze są porównywane z podejrzanymi w możliwie najkrótszym czasie. W chmurze firmy te zapisy są przechowywane. Właściciel firmy jest natychmiast informowany za pośrednictwem aplikacji na swoim smartfonie, gdy podejrzany wchodzi do jego siedziby. Jeśli rozpoznawanie twarzy w czasie rzeczywistym jest połączone z największą istniejącą biometryczną bazą danych Aadhaar , może stworzyć idealny stan orwellowski , mówi Hannah Devlin w swoim artykule. Na stronie internetowej firmy Facewatch reklamuje, że na Letnie Igrzyska Olimpijskie w Tokio 2020 twarze sportowców, sponsorów, wolontariuszy i innych akredytowanych osób zostaną zeskanowane na setkach terminali Intel i NEC .

W styczniu 2020 r. New York Times poinformował, że Clearview AI jest wykorzystywane przez FBI, Homeland Security i wiele małych lokalnych organów ścigania.

Uwierzytelnianie

Rozpoznana twarz może być wykorzystana jako czynnik biometryczny do uwierzytelnienia . W Chinach coraz częściej stosuje się takie wspomagane sztuczną inteligencją rozpoznawanie twarzy. Wiele z tych aplikacji, które są szczególnie w domu w bankowości i finansów sektora , są oparte na twarz ++ oprogramowania z Megvii . Jest to aplikacja biometryczna oparta na frameworku głębokiego uczenia Brain ++. Stojące za nim algorytmy są szkolone przy pomocy dużych zbiorów danych, czyli dużej liczby obrazów. Ten proces uczenia maszynowego wykorzystuje dużą, wielowarstwową sieć neuronową, która dostosowuje swoje parametry podczas fazy uczenia, aż twarz osoby zostanie wiarygodnie rozpoznana. Apple sprzedaje rozpoznawanie twarzy do identyfikacji użytkownika pod nazwą „ Face ID ”.

krytyka

Krytycy tej technologii zwracają uwagę na silne naruszenie prywatności i ostrzegają przed nadużyciami masowego nadzoru. US praw obywatelskich organizacja Amerykańska Unia Swobód Obywatelskich powołuje się Republika Ludową jako chłodzenie przykładzie stan nadzoru , którego władze monitorowania członków muzułmanin Ujgurów mniejszości w całym kraju z około 200 milionów kamer i rozpoznawania twarzy .

W maju 2019 r. San Francisco stało się pierwszym miastem na świecie, które zabroniło swoim władzom i policji miejskiej korzystania z technologii rozpoznawania twarzy. Rada miasta uzasadnia to ochroną praw obywatelskich. San Francisco jako „centrala technologiczna” musiałoby wziąć tutaj odpowiedzialność i precyzyjnie regulować nowe technologie.

Demonstracje antyrasistowskie w Ameryce wiosną 2020 roku nasiliły dyskusję na temat programów rozpoznawania twarzy, pisze FAZ . Dlatego IBM wycofuje się z biznesu. Gazeta cytuje z listu dyrektora generalnego Arvinda Krishny do kilku członków Kongresu Amerykańskiego, że IBM nie oferuje już takiego oprogramowania i generalnie jest przeciwny tej technologii, jeśli jej użycie prowadzi do masowej inwigilacji , dyskryminacji i łamania praw człowieka . Uważa, że ​​nadszedł czas na rozpoczęcie narodowego dialogu na temat tego, czy i jak technologia rozpoznawania twarzy powinna być wykorzystywana przez organy ścigania , powiedział Krishna . Demonstracje antyrasistowskie po gwałtownej śmierci Afroamerykanina George'a Floyda podsyciły dyskusję na temat rozpoznawania twarzy. FAZ cytuje wpis na blogu organizacji Algorithmic Justice League po tym, jak podczas protestów policja użyła technologii rozpoznawania twarzy i ostrzegła, że ​​„po raz kolejny zaszkodzi nieproporcjonalnie nieproporcjonalnie czarnym ludziom”.

Nawet Amazon zabronił amerykańskiej policji używania swojego oprogramowania do rozpoznawania twarzy. ZEIT poinformował 11 czerwca 2020 r., że tymczasowy zakaz obowiązuje przez rok i powinien dać Kongresowi czas na przyjęcie „odpowiednich zasad” korzystania z takich technologii .

W październiku 2020 r. European Digital Rights rozpoczęło kampanię „ Reclaim Your Face ”. Stowarzyszenie organizacji praw obywatelskich chce doprowadzić do zakazu rozpoznawania twarzy w przestrzeni publicznej. W tym celu 17 lutego 2021 r . uruchomiono europejską inicjatywę obywatelską . Inicjatywę tę wspiera ponad 60 organizacji (stan na czerwiec 2021 r.).

2 marca 2021 r. Süddeutsche Zeitung poinformował, że po latach sporów Facebook zapłacił powodom 650 milionów dolarów (równowartość 539 milionów euro) za korzystanie z oprogramowania do rozpoznawania twarzy. Prawie 1,6 miliona użytkowników Facebooka dołączyło do pozwu złożonego w Illinois w 2015 roku . Oskarżyli Facebooka o używanie oprogramowania do rozpoznawania twarzy na przesłanych przez siebie zdjęciach bez ich uprzedniej zgody. Każdy członek pozwu zbiorowego może liczyć na co najmniej 345 dolarów.

Zobacz też

literatura

  • Claus-Christian Carbon: obróbka twarzy. Procesy wczesnego rozpoznawania twarzy. Rozprawa. Wolny Uniwersytet w Berlinie 2003 ( online ).
  • Evgenij W. Dikich: Metoda automatycznego rozpoznawania twarzy. Rozprawa. Universität Karlsruhe 2003. Logos, Berlin 2003, ISBN 3-8325-0428-1 .
  • Claudia Freitag: Obróbka twarzy w wieku przedszkolnym. Rozpoznawanie nowych twarzy w zależności od ekspresji emocji i neurofizjologicznych korelatów uczenia się nowych twarzy. Rozprawa. Justus Liebig University Giessen, 2007, urna : nbn: de: hebis: 26-opus-50652
  • Roland Meyer: Portrety operacyjne. Obrazkowa historia identyfikowalności od Lavatera do Facebooka. Konstanz University Press, Konstanz 2019, ISBN 978-3-8353-9113-0 .
  • Roland Meyer: Rozpoznawanie twarzy. (seria Digital Image Cultures ). Wagenbach, Berlin 2021, ISBN 978-3-8031-3705-0 .
  • Doris Y. Tsao: Jak mózg odczytuje twarze. W: Scientific American . luty 2019, s. 18-25.

linki internetowe

Wikisłownik: Rozpoznawanie twarzy  - wyjaśnienia znaczeń, pochodzenie słów, synonimy, tłumaczenia

Indywidualne dowody

  1. Nawet nienarodzone dzieci reagują na twarze orf.at, 9 czerwca 2017, dostęp 9 czerwca 2017.
  2. Wyniki z Face Recognition dostawcy testów 2006, strona 5 (pol.)
  3. Przegląd technologii: Komputery przewyższają ludzi pod względem rozpoznawania twarzy (ang.)
  4. FRVT2006, strona 15 (ang.) ( pamiątka z dnia 6 lipca 2007 r. w archiwum internetowym ).
  5. http://rheinkulturpanorama.de/
  6. Shaun Walker: aplikacja do rozpoznawania twarzy, która szturmem podbija Rosję, może położyć kres publicznej anonimowości . W: Strażnik . 17 maja 2016 ( theguardian.com ).
  7. Lily Hay Newman: Policjanci mają bazę danych zawierającą 117 mln twarzy. Prawdopodobnie w tym jesteś . W: Przewodowy . ( wired.com ).
  8. https://www.morgenpost.de/bezirke/tempelhof-schoeneberg/article211395129/Im-Bahnhof-Suedkreuz-startet-Test-zur-Gesichtsgewinn.html/
  9. Rozpoznawanie twarzy w Südkreuz – „Ta technologia niesie ze sobą ogromne ryzyko nadużyć” | 24. 23 sierpnia 2018, dostęp 12 lutego 2021 .
  10. Udany projekt rozpoznawania twarzy. Pobrano 12 lutego 2021 .
  11. Policja Federalna - Bieżący - Raport końcowy Komendy Głównej Policji Federalnej dotyczący biometrycznego rozpoznawania twarzy (testowanie systemów do inteligentnej analizy wideo). Pobrano 12 lutego 2021 .
  12. http://bmi.bund.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/DE/2017/08/gesichtsgewinnstechnik-bahnhof-suedkreuz.html/
  13. Süddeutsche Zeitung: Seehofer usuwa rozpoznawanie twarzy z rachunku. Pobrano 12 lutego 2021 .
  14. Derek Hawkins: „Naukowcy używają narzędzi rozpoznawania twarzy do przewidywania orientacji seksualnej. Grupy LGBT nie są zadowolone.” Od 12 września 2017 r.
  15. W sądzie: Sztuczna inteligencja ma demaskować kłamców , futurezone.de z 25 grudnia 2017 r.
  16. „Rozpoznawanie twarzy przez okulary przeciwsłoneczne: chińska policja w futurystycznym polowaniu na przestępców” W: Stern.de z 11 lutego 2018 r., dostęp 1 marca.
  17. La policía china usa gafas con reconocimiento face para identificar a sospechosos ” W: elpais.com z 8 lutego 2018 r., dostęp 1 marca.
  18. Chińska sztuczna inteligencja rozpoznaje teraz ludzi na korytarzu wired.de od 8 listopada 2018 r.
  19. Rozpoznawanie twarzy. Visage Technologies AB, dostęp 4 stycznia 2019 r .
  20. [1] The Guardian, 5 października 2019, dostęp 5 października 2019
  21. Barbara Wimmer: Tajna aplikacja skanowała twarze policji. W: futurezone .at . 20 stycznia 2020, udostępniono 20 stycznia 2020 .
  22. Will Knight: W Chinach możesz płacić za towary, po prostu pokazując twarz . W: Przegląd Technologii MIT . ( technologiareview.com [dostęp 25 sierpnia 2017]).
  23. Yiting Sun: Chiny: Twarz jako uniwersalny klucz . (Nie jest już dostępny online.) W: Przegląd technologii. Heise, 25 sierpnia 2017, zarchiwizowane z oryginału ; Źródło 25 sierpnia 2017 .
  24. Eike Kühl: Zaufaj nam (swoim danym)! Jak manipulować Face ID? W: zeit.de . 27 września 2017 . Źródło 9 listopada 2018 .
  25. a b „Zagrożone prawa obywatelskie”: San Francisco zakazuje rozpoznawania twarzy. W: orf.at . 15 maja 2019, dostęp 15 maja 2019 .
  26. Roland Lindner: IBM rezygnuje z rozpoznawania twarzy. FAZ.NET od 10 czerwca 2020 r. (Departament Ekonomiczny)
  27. Alex Hern: IBM wycofuje się z rynku rozpoznawania twarzy z powodu obaw policji o profilowanie rasowe. The Guardian, 9 czerwca 2020 r. (dostęp 10 czerwca 2020 r.)
  28. ZEIT ONLINE: Amazon zawiesza współpracę policyjną w zakresie rozpoznawania twarzy. 11 czerwca 2020 r.
  29. Odzyskaj swoją twarz: zakaz biometrycznego nadzoru masowego! Źródło 12 czerwca 2021 (amerykański angielski).
  30. Facebook płaci 650 milionów dolarów. SZ.de , 1 marca 2021 (dostęp 3 marca 2021)