بررسي نرم‌افزار‌هاي تشخيص هويت

اگر شما از طرفداران فیلم‌های جنایی هستید، حتما نمو‌ها يا سكانس‌هايي از تشخیص چهره را دیده‌اید و می‌دانید كه این نرم‌افزار‌ها قادر هستند با استفاده از یك تصویری كه حتی وضوح زیادی ندارد، چهره یك فرد را با بانك اطلاعات خود مقایسه كرده و به هویتش پی ببرند، اما این برنامه‌ها به همان راحتی كه در فیلم مشاهده می‌كنید كار نمی‌كنند و در دنیای واقعی پیچیده‌تر هستند.

انسان همواره به طور ذاتی قادر به تشخیص چهره‌ها بوده است، ولی رایانه‌ها اخیرا توانسته‌اند قابلیت مشابهی را به دست آورند. در اواسط دهه 1960 دانشمندان كار روی تشخیص هویت را با استفاده از رایانه شروع كردند. از آن تاریخ تاكنون نرم‌افزار‌های تشخیص هویت راه زیادی را پیموده‌اند.

Identix یكی از شركت‌هایی است كه روی این تكنولوژی تحقیق می‌كند و نرم‌افزار آن كه FaceIt نام دارد، می‌تواند چهره یك فرد را از بین جمعیت انتخاب و آن را با تصاویر ذخیره‌شده در بانك اطلاعات مقایسه كند. این نرم‌افزار برای این كه كار كند، اول باید بتواند ساختار یك چهره را از بقیه تصویر تمایز دهد و بعد چهره مورد نظر را مورد بررسی قرار دهد و با مقایسه اندازه‌گیری‌هایش آن را با بقیه تصاویر مقایسه كند.

هر چهره دارای نقاطی است كه با اندازه‌گیری فواصل آنها، می‌توان چهره‌ها را با یكدیگر مقایسه كرد. FaceIt برای هر چهره حدود 80 نقطه در نظر می‌گیرد. فاصله بین چشم‌ها، پهنای بینی، عمق گودی چشم، قالب گونه‌ها، طول خط فك و... از ویژگی‌هایی هستند كه این نرم‌افزار از آنها برای تعریف كردن یك چهره استفاده می‌كند. حاصل هریك از این اندازه‌گیری‌ها عددی است كه در بانك اطلاعات نرم‌افزار نماینده چهره مورد نظر می‌شوند.

در گذشته نرم‌افزار‌های تشخیص چهره از تصاویر دوبعدی برای مقایسه و تشخیص هویت یك عكس دوبعدی دیگر استفاده می‌كردند. برای این كه این نرم‌افزار كارایی لازم را داشته و دقیق باشد، تصویر گرفته شده باید به گونه‌ای ‌بود كه چهره فرد تقریبا به طور مستقیم به دوربین نگاه كند و با تصویر موجود در بانك اطلاعاتی نرم‌افزار فرق چندانی نداشته باشد. از سوی دیگر تصاویری كه نیاز به تشخیص هویت دارند معمولا در شرایط كنترل شده‌ای گرفته نمی‌شوند. حتی تفاوت‌های جزئی در میزان نور و حالت چهره نیز می‌توانست مشكل‌ساز شود و كارایی نرم‌افزار را كاهش می‌داد و نرم‌افزار نمی‌توانست آن را بدرستی با بانك اطلاعاتش مقایسه كند.

روش جدیدی برای تشخیص چهره وجود دارد كه از تصاویر سه‌بعدی استفاده می‌كند و دقت آن بیشتر است. این روش با استفاده از ویژگی‌های منحصر به فرد چهره، با بررسی استخوان و بافت‌های سخت مانند انحنای گودی چشم، بینی و چانه، یك چهره را شناسایي می‌كند. این ویژگی‌های صورت منحصربه‌فردند و به مرور زمان تغییر نمی‌كنند.

تشخیص چهره سه‌بعدی، با استفاده از عمق و محوری كه نور روی آن تأثیر زیادی نگذاشته است، می‌تواند در تاریكی نیز كارایی قابل توجهی داشته باشد و می‌تواند یك فرد را با استفاده از تصویرش با زوایای مختلف شناسایی كند. برای شناسایی چهره به صورت سه‌بعدی مراحل زیر را باید پشت سر بگذاریم.شناسایی

به دست آوردن یك تصویر می‌تواند با استفاده از اسكن كردن یك عكس دوبعدی باشد یا با استفاده از فیلم دوربین و تصاویر زنده به صورت سه‌بعدی.تنظیم

با شناسایی چهره، سیستم مكان سر، اندازه و حالت آن را مشخص می‌كند. برای شناسایی، عكس چهره فرد مورد نظر می‌تواند با دوربین تا 90 درجه زاویه داشته باشد، در حالی كه در روش دو بعدی حداكثر 35 درجه زاویه قابل قبول بود.اندازه‌گیری

سیستم انحنا‌های صورت را در مقیاسی با دقت میلی متر اندازه‌گیری می‌كند و با استفاده از این مقدار‌ها الگوی صورت را تولید می‌كند.

نمایشسیستم به الگوی به دست آمده یك كد انحصاری می‌دهد كه به وسیله این كد صورت فرد در سیستم نمایش داده می‌شود.تطبیق

اگر عكس سه‌بعدی باشد و بانك اطلاعاتی عكس‌های سه‌بعدی داشته باشد، تطبیق تصویر بدون هیچ تغییری روی عكس انجام می‌شود. اما با این حال در بانك‌های اطلاعاتی كه از تصاویر دوبعدی استفاده می‌كنند فرآیند مقایسه كمی ‌پیچیده‌تر است. یك نمونه سه‌بعدی تصویری زنده و متحرك را فراهم می‌آورد كه باید با یك تصویر تخت و ثابت مقایسه شود. وقتی یك تصویر سه‌بعدی گرفته شد، نقاط مختلف (معمولا 3 نقطه) شناسایی می‌شوند. برای مثال 3 نقطه بیرون چشم، درون چشم و نوك بینی شناسایی و اندازه‌گیری می‌شوند. با در دست داشتن این مقادیر، الگوریتم خاصی به كار گرفته می‌شود تا تصویر سه‌بعدی را به تصویری دوبعدی تبدیل كند. بعد از این مرحله، برنامه تصویر دوبعدی تولید شده را با بانك اطلاعاتی خود مقايسه می‌كند.تأیید یا شناسایی

در تأیید هویت، یك تصویر فقط با یكی از تصاویر بانك اطلاعاتی تطبیق داده می‌شود تا ثابت شود عكس مورد نظر مربوط به شخصی است كه خود را معرفی كرده است. برای شناسایی، تصویر با همه تصاویر بانك اطلاعاتی مقایسه می‌شود و به هر مقایسه‌ای كه ممكن است تطبیق داده شود، مقداری تعلق می‌گیرد و از بین آنها تصویری كه بیشترین تطابق را دارد انتخاب می‌شود.

شركت Identix محصول دیگری نیز با نام FaceIt Argus تولید كرده است كه با استفاده از بافت پوست می‌تواند به بالا بردن دقت كمك كند. این نرم‌افزار نیز روشی مشابه روش تشخیص چهره دارد و به فرآیند عملیات آن آنالیز بافت سطح گفته می‌شود. تصویری از بافت پوست گرفته می‌شود و این تصویر به قسمت‌های كوچك‌تر تقسیم می‌شود. با استفاده از الگوریتم این برنامه، خطوط، منافذ و بافت پوست به وسیله مقادیر ریاضی نمایش داده می‌شوند. با استفاده از این روش می‌توان هویت دوقلوهای شبیه به هم را نیز از هم تمایز داد كه با استفاده از نرم‌افزار‌های تشخیص هویت به تنهایی امكان‌پذیر نیست. با تركیب كردن این دو نرم‌افزار دقت در نتیجه كار تا 25 در صد افزایش می‌یابد و حالت‌های صورت و حركاتی مانند چشمك زدن، اخم كردن یا لبخند زدن و حتی اضافه شدن ریش، سبیل و عینك نیز بر نتیجه عملیات بی‌تأثیر می‌ماند.

با این حال این نرم‌افزار كامل و بی نقص نیست. درخشش بیش از حد عینك یا استفاده از عینك آفتابی، پوشاندن قسمت‌های مركزی صورت با موهای بلند، نورپردازی نامناسب و وضوح كم، از عواملی هستند كه كار این نرم‌افزار را دشوار می‌كند.

شركت Identix تنها شركتی نیست كه نرم‌افزار تشخیص چهره تولید كند. با این كه طرز كار بیشتر آنها مشابه FaceIt است، اما تفاوت‌هایی نیز با یكدیگر دارند. برای مثال شركت Animetrix محصولی با نام FACEngine ID SetLight تولید كرده است كه می‌تواند نورپردازی‌های نامناسب را كه منجر به پیدا شدن نتایج نامطلوب می‌شوند، تصحیح كند. شركت Sensible Vision نرم‌افزاری تولید كرده است كه با استفاده از تشخیص چهره می‌تواند از رایانه محافظت كند. یعنی رایانه تا زمانی كه فرد مورد نظر جلوی صفحه نمایش قرار دارد روشن و قابل دسترس است و هنگامی‌كه این كاربر از رایانه دور شود، این نرم‌افزار به طور خودكار از ورود كاربران دیگر جلوگیری می‌كند.

پیشرفت فناوری در زمینه تشخیص چهره باعث شده است تا این سیستم در سال‌های اخیر بیش از پیش مورد استفاده قرار گیرند. این سیستم‌ها در سازمان‌ها و نهاد‌هایی مانند بانك‌ها، فرودگاه‌ها، نیروی انتظامی‌و... از دید امنیتی و مدیریتی بسیار كاربردی هستند.

محمدعلی زارعی‌فر

منبع:

http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/high-tech-gadgets/facial-recognition.htm

بررسي نرم‌افزار‌هاي تشخيص هويت

مطالب مشابه :

تشخیص هویت و تعیین اعتبار در ASP.NET

بررسي نرم‌افزار‌هاي تشخيص هويت

فناوری‌های تشخیص هویت بیومتریک چگونه کار می‌کنند؟

ضربان قلب رمز ورودی جدید به وسایل الکترونیکی

دستورالعمل تشکیل بانک اطلاعات هویت ژنتیک ایران تصویب شد

دانلود نرم افزار تغییر چهره

روشهای تشخیص هویت (روشهای شناسایی افراد)