rozpoznávání obličejů

Automatické rozpoznávání obličeje

Rozpoznávání tváře se týká analýzy vývoje viditelných znaků v oblasti čelní hlavy , dané geometrickým uspořádáním a vlastnostmi textury povrchu.

Rozlišování pojmů

Je třeba rozlišovat mezi lokalizací tváře na obrázku a přiřazením tváře ke konkrétní osobě. V prvním případě se kontroluje, zda a kde je vidět obličej, ve druhém, kdo to je.

Pokud jde o rozpoznávání tváří ve smyslu rozpoznání, o kterou tvář se jedná, lze rozlišit dva případy: Pokud to dělají lidé, anglicky mluvící svět hovoří o vnímání tváře , zatímco rozpoznávání obličejů stroji se označuje jako tvář uznání . Policie používá lidi, kteří jsou obzvláště schopní rozpoznávání obličeje, jako super-rozpoznávače pro vzdělávací účely .

Některé druhy zvířat dokážou rozlišit tváře u zvířat stejného druhu nebo u zvířat jiného druhu, včetně lidí, a v tomto smyslu je rozpoznat. Používají se zde pojmy vnímání obličeje a rozpoznávání obličeje ( konspecifické / heterospecifické ).

Schopnost živých věcí rozpoznávat lidské tváře

Schopnost rozpoznávat a rozlišovat tváře ( vnímání obličeje ) si lidský mozek běžně osvojuje během prvních měsíců života. Je spojen s funkcemi mozku, přesněji týlního laloku . Částečný nebo úplný nedostatek této schopnosti se nazývá prosopagnosie .

Novorozence více než cokoli jiného zajímají tváře nebo předměty podobné obličejům. Už v poslední třetině těhotenství embrya otevírají oči a rozvíjejí zrak. V roce 2017 testy na nenarozených dětech ve 34. týdnu těhotenství ukázaly, že se mění na světelný obrazec promítaný na břišní stěnu matky statisticky významným způsobem, pokud má tento základní tvar obličeje.

Technické rozpoznávání tváří

V technickém kontextu je rozpoznávání obličeje jedním z biometrických procesů. Používá se pro bezpečnostní, kriminální a forenzní účely, pro účely identifikace nebo ověřování ( ověřování ) fyzických osob. Technické, počítačem podporované rozpoznávání obličeje se obvykle používá ke kontrole přístupu do oblastí citlivých na zabezpečení a k vyhledávání duplikátů v databázích, například v registrech registrů, aby se zabránilo krádeži identity .

Mezinárodní norma ISO / IEC 19794-5 je rozhodující pro získávání a digitální zobrazení snímků obličeje pro interoperabilní účely, zejména pro použití v elektronických pasech a kriminalistice . Jeho podrobné specifikace s ohledem na obsah obrazu a technologii záznamu jsou zaměřeny na vysokou kvalitu rozpoznávání.

2D proces

Jednoduché procesy rozpoznávání tváří využívají dvojrozměrné (2D) geometrické měření speciálních funkcí (např. Očí, nosu, úst). Zde se určuje jejich poloha, vzdálenost a vzájemná poloha. Dnešní metody však většinou spoléhají na složité výpočty, jako je vlnková analýza (např. Pomocí Gaborovy transformace ) nebo analýza hlavních komponent . National Institute of Standards and Technology (NIST) opakovaně provedla srovnávací studie různých obchodních a vysokých škol procesů. Výsledky ukazují výrazný nárůst výkonu rozpoznávání do přibližně 10 let. S chybného přijetí 0,1% stanovená v roce 1993, chybného odmítnutí rychlost byla 79%, což je nevhodné pro praxi (tj. Téměř čtyři z pěti lidí byly nejsou uznány v době)% snížení (tedy o jeden ze sto lidí není rozpoznán). Tato rychlost je ve stejném řádu jako současné metody rozpoznávání otisků prstů nebo duhovky a překračuje možnosti rozpoznávání lidské tváře.

V roce 2001 vyvinuli dva počítačoví vědci metodu Viola Jones pro rozpoznávání obličejů, pojmenovanou po nich . Tento proces je založen na strojovém učení a rozpoznává také další typy struktur, například dopravní značky pro autonomní řízení . Srovnatelný s tím je metoda histogramu orientovaných gradientů (HOG), která je také založena na tréninkových datech.

3D proces

Kromě dvourozměrného biometrického rozpoznávání obličeje, které pro záznam využívá komerčně dostupné kamery , byla vyvinuta nová větev, která spoléhá na trojrozměrné (3D) nahrávání (např. Pomocí proužkové projekce ) obličeje. Další informace mají dosáhnout vyšší přesnosti rozpoznávání, lepší nezávislosti na pózách a zabezpečení proti překonání. Výsledky testů z NIST ukazují, že v polovině roku 2006 byly 2D metody stále lepší než 3D metody, pokud jde o rozpoznávací výkon.

použití

V Německu byl během festivalu rýnské kultury v Bonnu na podzim 2011 zahájen projekt veřejnoprávního média WDR , který umožňuje rozpoznávání tváří návštěvníků festivalu. Funguje to prostřednictvím fotografií návštěvníků festivalu (ve vysokém rozlišení), které jsou „označeny“ pomocí rozpoznávání tváře Facebooku . Tváře jsou identifikovány a propojeny s profily na Facebooku.

Aplikace FindFace, kterou vytvořili ruští vývojáři softwaru, vyžaduje pouze fotografii osoby, např. B. zaznamenal na ulici, aby poté našel tuto osobu na internetu v sociálních sítích (stav z května 2016). Systém by měl z. B. může být použita k pomoci lidem, kteří jsou ve skutečných obchodech, jako je. B. sledujte stereo systém, abyste mohli později poskytovat cílenou reklamu na internetu. Soukromé osoby ale mohou také pořizovat fotografie cizích lidí, které chtějí datovat na ulici, aby později mohli pomocí aplikace najít své profily na internetu a kontaktovat danou osobu. Moskevská městská správa chce v budoucnu software použít k párování fotografií z bezpečnostních kamer se snímky hrnků. Bezpečnostní společnost Kaspersky testovala systém a ověřila systém s detekční mírou 90 procent. Systém je založen na FaceN a k rozpoznávání tváří využívá techniky strojového učení . Jsou analyzovány struktury obličeje, které se nemění, i když z. B. nosí se brýle nebo make-up.

V říjnu 2016 vyšlo najevo, že v databázi FBI pro rozpoznávání obličejů bylo 117 milionů Američanů .

1. srpna 2017 zahájilo federální ministerstvo vnitra a Deutsche Bahn projekt rozpoznávání obličeje na berlínském nádraží Südkreuz. Dobrovolné testovací osoby, které procházely vlakovým nádražím častěji, měly být rozpoznány pomocí tří kamer. Testované osoby dříve uložily svá jména a dvě fotografie svých tváří. Do projektu se přihlásilo 275 lidí. Pilotní projekt by měl zpočátku trvat šest měsíců. Nakonec to skončilo po roce 31. července 2018. Aktivisté ochrany údajů a aktivisté za občanská práva reagovali na testovací jízdu s nějakou ostrou kritikou. Maja Smoltczyk , inspektorka ochrany údajů ve státě Berlín , řekla Rundfunk Berlin-Brandenburg rbb, že jde o „velmi, velmi dalekosáhlý zásah do základních práv, zejména práva na informační sebeurčení“, tj. Ústavně zakotvené právo „být nepozorován a anonymní k pohybu veřejnosti“. Federální ministerstvo vnitra ale označilo projekt za úspěšný. Federální policejní ředitelství také v závěrečné zprávě vyhodnotilo procesy rozpoznávání obličeje jako „cenné podpůrné nástroje pro policejní prohlídky“.

Zatímco tato první zkušební jízda se měla zabývat pouze rozpoznáváním obličeje, původně se plánovala další, která podle federálního ministerstva vnitra může být použita k automatické detekci a hlášení bezvládných ležících nebo podezřelých předmětů pomocí softwaru. Počátkem roku 2021 se však spolkový ministr vnitra Horst Seehofer zdržel používání rozpoznávání obličeje podporovaného AI a vyškrtl ho z návrhu nového federálního zákona o policii.

V srpnu 2017 představili vědci ze Stanfordovy univerzity umělou inteligenci, která čte tvar obličeje, výraz obličeje a způsob, jakým byla osoba oblečena, z více než 35 000 fotografií ze seznamovací platformy a přiřadil je k sexuálním preferencím lidé. Poté nechali svůj program prozkoumat náhodné fotografie heterosexuálních a homosexuálních lidí a přiřadit je k sexuální orientaci. U mužů byl CI správný v 81% případů, u žen to bylo 71%. Lidské odhady naopak psaly o 20% hůře. Aktivisté z HRC a GLAAD zpochybnili metodologii studie, ta byla tříděna pouze podle standardů krásy. Vědci sami zjistili, že se také mohou mýlit, ale upozornili na nebezpečí pro postižené, pokud bude taková technologie zneužívána.

Vědci z University of Maryland a Dartmouth College vyvinuli AI, která má 92 procentní šanci poznat, zda někdo lže, a to pohledem na něčí hlas a mimiku. AI byla vycvičena na 104 videích, která ukazují, jak lidé u soudu říkají pravdu i nepravdu. AI se naučila rozpoznávat minimální změny výrazu obličeje a hlasu, aby interpretovala pravdu o tom, co bylo řečeno. Systém by mohl být výrazně vylepšen lepšími zvukovými daty a více video materiálem.

Na začátku roku 2018 vyšlo najevo, že v pilotním projektu na čínském nádraží Zhengzhou policie používala sluneční brýle se softwarem pro rozpoznávání obličeje. Během několika sekund se tváře porovnají s rejstříkem trestů a podezřelí se zobrazí na mobilním počítači podobném tabletu . Tímto způsobem již bylo zatčeno sedm zločinců.

V listopadu 2018 čínská společnost Watrix představila AI, která dokáže identifikovat lidi ze vzdálenosti 50 metrů od záznamů sledovací kamery s mírou zásahu 94 procent pouze na základě jejich chůze. Pro identifikaci osoby tedy již není nutné vidět tvář člověka. Tato technologie se již používá v Šanghaji a Pekingu.

Švédská společnost „Visage Technologies AB“ nabízí software pro rozpoznávání obličejů jako SDK .

Novinářka Hannah Devlinová ve svém článku „Řítíme se do stavu dohledu: vzestup technologie rozpoznávání obličejů“ popisuje, jak majitel londýnské restaurace používá Facewatch , společnost pro rychlé rozpoznávání obličejů pro zákazníky z obchodů, hotelů nebo kasin proti zlodějům. Díky nainstalovanému kamerovému systému jsou tváře porovnávány s podezřelými v co nejkratším čase. V cloudu společnosti jsou tyto záznamy uloženy. Majitel firmy je okamžitě informován prostřednictvím aplikace na svém smartphonu, když podezřelý vstoupí do jeho obchodních prostor. Pokud je rozpoznávání obličeje v reálném čase kombinováno s největší existující biometrickou databází Aadhaar , mohlo by to podle Hannah Devlin ve svém článku vytvořit dokonalý orwellovský stav . Na webových stránkách společnosti Facewatch inzeruje, že pro letní olympijské hry v Tokiu 2020 budou tváře sportovců, sponzorů, dobrovolníků a dalších akreditovaných osob naskenovány na stovkách terminálů Intel a NEC .

V lednu 2020 New York Times uvedl, že Clearview AI používá FBI, vnitřní bezpečnost a řada malých místních donucovacích orgánů.

Ověření

Rozpoznanou tvář lze použít jako biometrický faktor pro autentizaci . V Číně se takové rozpoznávání obličeje pomocí AI používá stále více. Mnoho z těchto aplikací, které jsou obzvláště doma v bankovním a finančním sektoru , je založeno na softwaru Face ++ od společnosti Megvii . Jedná se o biometrickou aplikaci založenou na hloubkovém učení Brain ++. Algoritmy za ním jsou trénovány pomocí velkých datových sad, tj. Velkého počtu obrázků. Tento proces strojového učení využívá velkou vícevrstvou neuronovou síť, která upravuje její parametry během tréninkové fáze, dokud není tvář člověka spolehlivě rozpoznána. Společnost Apple prodává rozpoznávání tváří pro identifikaci uživatelů pod názvem „ Face ID “.

kritika

Kritici technologie poukazují na silné zásahy do soukromí a varují před zneužíváním pro hromadné sledování. US občanských práv organizace American Civil Liberties Union cituje jednotlivých Čínská lidová republika jako zchlazování příklad státního dozoru , jehož orgány sledovaly členy muslimské ujgurské menšiny na celostátní úrovni se zhruba 200 miliony sledovacích kamer a rozpoznávání obličejů .

V květnu 2019 se San Francisco stalo prvním městem na světě, které zakázalo svým orgánům a městské policii používat technologii rozpoznávání obličeje. Rada města to zdůvodňuje ochranou občanských práv. San Francisco jako „technologická centrála“ zde musí převzít odpovědnost a musí přesně regulovat nové technologie.

Demonstrace proti rasismu v Americe na jaře 2020 zintenzivnily diskusi o programech rozpoznávání obličeje, píše FAZ . Proto IBM je odchod z obchodu. Deník cituje z dopisu generálního ředitele Arvinda Krishny několika členům amerického Kongresu, že IBM již takový software nenabízí a je obecně proti této technologii, pokud její používání vede k masovému sledování , diskriminaci a porušování lidských práv . Věří, že nyní je čas zahájit národní dialog o tom, zda a jak by měly orgány činné v trestním řízení používat technologii rozpoznávání obličeje , řekl Krishna . Protirasistické demonstrace po násilné smrti Afroameričana George Floyda vyvolaly diskusi o rozpoznávání obličeje. FAZ cituje z příspěvku na blog organizace Algorithmic Justice League poté, co policie během protestů použila technologii rozpoznávání obličeje, a varovala, že by to „znovu poškodilo neúměrně černé lidi“.

Dokonce i Amazon nechal americkou policií zakázat používání softwaru pro rozpoznávání obličeje. Dočasný zákaz je platný po dobu jednoho roku a měl by Kongresu dát čas na přijetí „vhodných pravidel“ pro používání takových technologií, informoval ZEIT 11. června 2020.

V říjnu 2020 zahájila Evropská digitální práva kampaň „ Získejte zpět svou tvář “. Sdružení organizací občanských práv chce dosáhnout zákazu rozpoznávání obličeje na veřejných prostranstvích. Za tímto účelem byla 17. února 2021 zahájena evropská občanská iniciativa . Tuto iniciativu podporuje více než 60 organizací (k červnu 2021).

Dne 2. března 2021 se Süddeutsche Zeitung hlášeno , že po letech sporů, Facebook platil žalobců 650 milionů $ (v přepočtu 539 milionů eur) za použití software pro rozpoznávání obličeje. V roce 2015 se k žalobě podané v Illinois připojilo téměř 1,6 milionu uživatelů Facebooku. Obvinili Facebook z používání softwaru pro rozpoznávání obličeje na fotografiích, které nahráli bez jejich předchozího souhlasu. Každý člen třídní akce může počítat s minimálně 345 dolary.

Viz také

• Vlastní tváře
• Rozpoznávání emocí
• INDECT - kontroverzní bezpečnostní projekt EU
• Rozpoznání výrazu obličeje
• Známá digitální identita Traveler

literatura

• Claus-Christian Carbon: Zpracování obličeje. Časné procesy rozpoznávání obličeje. Disertační práce. Zdarma univerzita v Berlíně 2003 ( online ).
• Evgenij W. Dikich: Metoda automatického rozpoznávání obličeje. Disertační práce. Universität Karlsruhe 2003. Logos, Berlin 2003, ISBN 3-8325-0428-1 .
• Claudia Freitag: Zpracování obličeje v předškolním věku. Rozpoznávání nových tváří v závislosti na výrazu emocí a neurofyziologických korelátech učení se novým tvářím. Disertační práce. Justus Liebig University Giessen, 2007, urn : nbn: de: hebis: 26-opus-50652
• Roland Meyer: Operativní portréty. Obrázkový příběh identifikovatelnosti od Lavatera po Facebook. Konstanz University Press, Konstanz 2019, ISBN 978-3-8353-9113-0 .
• Roland Meyer: Rozpoznávání tváře. (Série Digital Image Cultures ). Wagenbach, Berlín 2021, ISBN 978-3-8031-3705-0 .
• Doris Y. Tsao: Jak mozek čte tváře. In: Scientific American . Únor 2019, s. 18–25.

webové odkazy

Wikislovník: Rozpoznávání tváří  - vysvětlení významů, původ slov, synonyma, překlady

• Fraunhofer-Gesellschaft , igd.fraunhofer.de: Project Bioface (vyšetřování systémů rozpoznávání obličeje)
• Znalosti Swr.de SWR2 Středa 30. května 2012, Andreas Hain: Konec anonymity? Skenery obličeje budou brzy všude (s rukopisem a jako MP3 )
• visualcapitalist.com 22. května 2020, Iman Ghosh: Mapped: The State of Facial Recognition Around the World („Mapa světa o používání rozpoznávání obličeje“)

Individuální důkazy