سیستم تشخیص چهره روشی برای احراز هویت کاربر و افزایش امنیت در حوزه‌های مختلف کاربرد دارد. اخیرا دیده شده است نفوذ گران و هکرها می‌توانند به‌آسانی به داده‌های بیومتریک در امنیت ازجمله سیستم امنیتی احراز هویت با تشخیص چهره نیز نفوذ کنند. سیستم امنیتی تشخیص هویت توسط چهره کاملاً بی‌نقص نیست. و ممکن است نقص‌هایی داشته باشد،به‌خصوص بهنگام ارزیابی رنگ چهره‌ی افراد، امکان خطا، وجود دارد. در این میان، در صورتی که علاقه مندید با هوش مصنوعی به زبان ساده نیز، آشنا شوید. لینک آبی را لمس کنید.
بازشناخت چهره به چه معناست؟
شناسایی چهره امروزه توسط سیستمهای کامپیوتری انجام میشود. که معمولاً با عنوان شناسایی یا تشخیص چهره و یا بازشناخت چهره بیان میگردد.
تصویر یک چهره تصویر ورودی با توجه به اطلاعات موجود در بانک اطلاعات، مورد شناسایی قرار می‌گیرد. این بانک شامل مشخصاتی از تصویر چهره افراد می‌باشد.
سیستم تشخیص چهره
سیستم تشخیص چهره استفاده‌های فراوانی در شناسایی بزهکاران، کارت‌های اعتباری، سیستمهای امنیتی و موارد متعدد دیگر داشته و به دلیل کاربردهای فراوان، در سال‌های اخیر، موردتوجه قرارگرفته است.
این بازشناخت چهره در تصویر در دو مرحله انجام میشود:
- موقعیت و حدود چهره، در تصویری که دارای اشیاء و زمینه‌های مختلف است، مشخص میشود.
- از چهره مشخص‌شده در تصویر، ویژگی‌های لازم استخراج‌شده و بازشناخت انجام میشود. که ازجمله آن مشخص کردن اجزا چشم و تعیین حالت و موقعیت آن‌ها می‌باشد.
امروزه امنیت درگوشی‌های تلفن همراه به‌طور فزاینده‌ای افزایش‌یافته است. امنیت اطلاعات ذخیره‌شده در تلفن‌های همراه مانند آدرس‌های ایمیل، اسناد حساس و غیره بسیار مهم میشود.
اکثر گوشی‌های فعلیبرای حفاظت از رمز عبور محافظت می‌کنند. اما طرح تشخیص چهره بسیار امن‌تر و انعطاف‌پذیرتر می‌باشد.
شیوه عملکرد سیستم تشخیص چهره چگونه است؟
- الگوریتم
نمودار بلوک زیر مراحل عمده الگوریتم تشخیص چهره را نشان می‌دهد.
- شناسایی چهره
اولین گام در الگوریتم تشخیص چهره، شناسایی صورت می‌باشد. از تقسیم‌بندی رنگ، پردازش مورفولوژی و الگوریتم‌های تطبیق الگو برای تشخیص چهره استفاده میگردد.
اگر کاربر عکس درستی بگیرد، فرض‌های زیر را مطرح میشود:
- چهره در مرکز باشد و قسمت بزرگی از تصویر را در برگیرد، ترجیحا ها عکس از نزدیک باشد.
- شرایط نور درست باشد.
- نگاه به دوربین باشد.
بنابراین سیستم تشخیص چهره نیاز به استفاده از الگوریتم بیشتری دارد. برای این که خوب و سریع عمل کند مراحل زیر باید انجام شود.
- ۱) برای پیدا کردن پیکسل‌های پوست از تقسیم‌بندی رنگ استفاده میگردد.
- ۲) برای حذف پیکسل‌های جداشده از عملیات مورفولوژیکی استفاده میشود.
- ۳) از تطبیق الگو برای استخراج چهره استفاده میشود.
جداسازی رنگ
تشخیص رنگ پوست در تصاویر رنگی یک روش بسیار محبوب و مفید برای تشخیص چهره است.
در فرایند تشخیص رنگ پوست، هر پیکسل بر اساس مقادیر اجزا رنگش به‌عنوان پوست یا غیر پوست طبقه‌بندی شد. برای کاهش زمان محاسبه، ابتدا تصویر را با فاکتور ۸ انتخاب کنیم.
این کار بدون پیش فیلتر کردن انجام میشود تا از محاسبات اضافی موردنیاز جلوگیری شود. متعادل کردن رنگ برای کاهش اثرات تغییرات نور نیز در سیستم تشخیص چهره انجام میشود.
پس از تقسیم‌بندی رنگ، یک ماسک از پیکسل‌های غیر پوست به دست می‌آید.با این‌حال این ماسک کامل نیست.
بعضی نقاط پیکسل غیر پوستی هنوز قابل‌مشاهده هستند،درحالی‌که برخی از قسمت‌های صورت ممکن است پوشانده شوند.
پردازش تصویر مورفولوژیکی به‌این‌ترتیب یک‌راه خوب برای از بین بردن پیکسل‌های غیرقابل مشاهده پوست و پیکسل‌های پوستی است:
اول، فرسایش برای حذف پیکسل‌های غیر پویا نازک انجام میشود.
دوم، انشعاب که با یک دیسک بزرگ‌تر انجام میشود تا مناطق مجاور را دوباره مرتب کرده و خطوط آن‌ها را صاف شود. در زیر نمونه خروجی تقسیم‌بندی رنگ و مراحل پردازش مورفولوژیکی است.
- تطبیق الگوها
پس از جداسازی رنگ تصویر، تطبیق الگو به‌عنوان گام نهایی در فرایند تشخیص چهره استفاده میشود.
تطبیق الگو، فرایند تعیین یک شیء است که توسط یک الگویدر مختصات طول و عرض یک تصویر ورودی نشان داده میشود.
- جایگزینی روش‌ها
نتایج الگوریتم، تطبیق الگو به‌شدت وابسته به نوع قالب مورداستفاده است. اگر ورودی غیرارادی باشد یا نزدیک به قالب نباشد، نتایج در سیستم تشخیص چهره به خوبی پیش نخواهد رفت.
همچنین برای تصاویر تحت شرایط روشنایی بد و رنگ پوست تیره دچار مشکل خواهد شد.
بنابراین، سعی میشود چهره را با استفاده از رویکرد متناظر تشخیص داده شود. اگر رنگ پس‌زمینه همان رنگ پوست است، پس الگوریتم تقسیم‌بندی رنگ نمی‌تواند آن را متفاوت تشخیص دهد.
در این حالت تعیین محدوده صورت کمک خواهد کرد.
- شناسایی چهره
پس‌ازاینکه قسمت‌های چهره توسط مراحل قبلی شناسایی شدند. چهره‌ی فرد را در مورد اینکه اطلاعات آرشیوشده است شناسایی شود یا نه، اگر این شخص مطابقت نداشته باشد رد خواهد شد.
نتیجه گیری
همان طور که پیش تر به آن اشاره شد، فناوری سیستم تشخیص چهره کاربردهای وسیعی دارد. اما شاید بتوان گفت مرسوم ترین کاربرد این فناوری برای اهداف امنیتی و در مراجع قضایی می باشد.
از این فناوری می توان در فرودگاه ها برای فرآیند تطبیق چهره و تصویر گذرنامه فرد استفاده کرد.
که به تازگی در برخی از کشورها همانند ژاپن از تشخیص چهره در خودپرداز بانک ها استفاده می شود تا هویت شخص استفاده کننده از کارت بانکی را تایید نماید.
