Všetko o rozpoznávaní tváre pre firmy

Rozpoznávanie tváre sa neobmedzuje iba na oblasti počítačovej vedy. Má solídne obchodné aplikácie.


Jedným z najhorúcejších hesiel tohto desaťročia je rozpoznávanie tváre.

Je to súčasť aplikovaného strojového učenia, ktoré dokáže detekovať a identifikovať ľudské tváre, čo je problém, ktorý je pre počítače doposiaľ známy. Vďaka tomu sa otvoril úplne nový svet zaujímavých možností a výziev pre podniky, vlády aj jednotlivcov.

Ak ste lídrom v oblasti podnikania a zaujímalo by vás, o čo tu ide, a či je v tomto novom vývoji nejaký užitočný nástroj, dostali sme vás na vedomie. V tomto článku sa pozrieme na históriu rozpoznávania tváre, jej vývoj, súčasné použitia, kontroverzie, nasadenie a mnoho ďalších aspektov..

Na konci budete mať solídny prehľad o tom, čo je technológia rozpoznávania tváre a aké sú jej dôsledky pre podniky..

Začnime!

Vývoj rozpoznávania tváre

Pre všetky humbuk a mediálne pokrytie okolo rozpoznávania tváre bola táto technológia už nejaký čas. Prvou vážnou algoritmickou prácou pri odhaľovaní tváre bola Rámec detekcie objektov Viola-Jones publikované v roku 2001. Hoci bol univerzálny rámec na identifikáciu objektov v obrazoch, rýchlo sa aplikoval na detekciu tváre s veľmi dobrým úspechom. Hlavným dôvodom popularity tohto algoritmu bola jeho rýchlosť; Zatiaľ čo školiaci proces bol nesmierne pomalý, proces detekcie bol extrémne rýchly.

Už v rokoch 2001/2004 bol priemerný stolový počítač, na ktorom je tento algoritmus spustený, schopný za 0,07 sekundy spracovať rámec 300 x 300 pixelov (viac tu). miera presnosti, hoci to nebolo porovnateľné s tým, čo ľudia dokážu dosiahnuť, pôsobilo na 90%.

Skutočný pokrok sa však nedosiahol až do desaťročia 2010 – 2020, kedy Konvolučné neurónové siete sa ukázala ako najlepšia metóda na detekciu tváre. Dôvodom bola dostupnosť nespracovaného výpočtového výkonu a gigantických systémových pamätí, ktoré boli sprístupnené prostredníctvom cloud computingu poskytovateľmi infraštruktúry ako služba (IaaS). Prvýkrát v histórii počítače neustále rozpoznávali tváre ľudí, najmä ak sa vyskytlo veľké množstvo náhodných tvárí..

Zdroj: medium.com

Ako funguje rozpoznávanie tváre?

Rozpoznávanie tváre je proces pozostávajúci z viacerých krokov, do ktorého je zapojených niekoľko špecializovaných subsystémov.

Tu sú uvedené rôzne stupne:

Detekcia / sledovanie: Táto časť fázy predbežného spracovania je zodpovedná za identifikáciu a sledovanie tvárí v danom obrazovom alebo video súbore. Po dokončení tohto procesu určite vieme, že v danom vstupe je tvár a môže sa ďalej spracovať. Fáza sledovania je tiež zodpovedná za sledovanie určitých častí, konkrétnych znakov alebo výrazov tvárou v tvár, ak je to potrebné.

zarovnanie: Problém rozpoznávania tváre sa znásobuje, pretože tváre v danom obrázku alebo videu sa neriadia žiadnymi pokynmi. Osoba môže byť priblížená alebo vzdialená, vykukuje zozadu alebo môže byť prítomná v bočnom profile, čo ešte viac sťažuje problém s rozpoznaním tváre. Tu prichádza zarovnanie tváre: hovorí nám, kde na danom obrázku / videu sú čiary tváre a aké sú obrysy rysov tváre.

Zdroj: csc.kth.se

Extrakcia funkcií: Ako už názov napovedá, počas tejto fázy procesu (teraz sme vo fáze rozpoznávania) sa jednotlivé črty tváre, ako sú oči, nos, brada, pery atď., Extrahujú vo forme, ktorá môže byť používané algoritmami v ďalšej fáze. V tejto fáze počítač zhromaždil dostatok tvrdých údajov, aby mohol jedinečne rozoznať tvár.

Zhoda / klasifikácia funkcie: V tejto fáze sa vstupy získané z extrakcie funkcií porovnajú s danou databázou, aby sa odvodila identita osoby. Táto fáza je známa aj ako klasifikácia, pretože môže byť potrebný algoritmus na kategorizáciu tvárí namiesto ich individuálnej identifikácie.

Po dokončení tohto procesu vieme s istotou vedieť, či daná tvár je súčasťou databázy, s ktorou sme porovnávali alebo nie. Konečný výstup môže obsahovať aj označovanie, ako sme zvyknutí vidieť na Facebooku.

Zdroj: smerom kdatascience.com

Aspekty nasadenia: na strane servera verzus na strane klienta

Rozpoznávanie tváre môže fungovať na serveri aj na zariadení, s ktorým používateľ interaguje. Napríklad, keď odovzdáte fotografiu na Facebook, algoritmy sa spustia na strane servera; na druhej strane musí systém ID, ktorý používa vašu tvár na odomknutie zariadenia, bežať na strane klienta. Takže ktorý z nich je lepší?

Úprimne povedané, nejde o to, ktoré je lepšie. Nasadenie na strane servera aj na strane klienta má svoje silné stránky av praxi podniky zavádzajú hybridný systém. Odporúčaná prax je trénovať vaše modely na strane servera, kde školiace údaje a prostriedky na spracovanie nie sú obmedzené. Po zaškolení modelov je možné ich zabaliť a nasadiť na strane klienta, čo zvyšuje rýchlosť systému a zároveň zachováva súkromie používateľa..

Odoslanie všetkého na server predstavuje oneskorenie, ktoré môže byť v niektorých prípadoch zlé alebo neprijateľné. Zároveň bude mať všetko na klientskej strane za následok slabšie modely.

Ako presné je rozpoznávanie tváre?

Presnosť nie je veľmi dobre definovaným pojmom pri rozpoznávaní tváre. Hlavným dôvodom je to, že ide o nejasný problém so všetkými druhmi narušených vstupov (slabé svetlo, tvár čiastočne zakrytá vlasmi, kvalita fotoaparátu atď.) A dokonca klamlivé vstupy (viac o tom neskôr!). Výsledkom je, že nervové siete zapojené do rozpoznávania tváre je potrebné vyladiť pre daný problém a obmedziť ich rozsah. Takže zatiaľ čo systém priemyselného rozpoznávania tváre sa môže pochváliť 100% presnosťou (čo je často prípad), ten istý systém nemusí byť presný ani pri 20% presnosti, keď bude požiadaný o identifikáciu tvárí v preplnenej fotografii..

V jednom výskum, konkrétny typ algoritmu rozpoznávania tváre bol schopný dosiahnuť 98,52% presnosť, vyššiu ako ľudská presnosť 97,53% dosiahnutá v rovnakom teste. V inom študovať vykonaná v forenznej praxi, kombinácia ľudského úsudku a algoritmov priniesla najlepšie výsledky v niektorých prípadoch.

Zrátané a podčiarknuté – pre cielené, dobre definované aplikácie je rozpoznanie tváre najlepším nástrojom, ktorý máme.

Kde sa používa rozpoznávanie tváre?

Dokonca aj v krátkom období, kedy boli vyvinuté životaschopné algoritmy, sa Facial Recognition nachádza neuveriteľne užitočné a vzrušujúce aplikácie. Niektoré z nich sú nápadné, ale niektoré sú tak jemne a zásadne zapletené do každodenného života, že sotva zastavíme premýšľať o tom, čo je pod nimi..

Facebook je pravdepodobne najbežnejším príkladom moderných systémov rozpoznávania tváre v práci. Len čo odovzdáte fotku, sociálna sieť dokáže rozpoznať tváre. Kým ste boli pred časom požiadaní, aby ste označili priateľov, Facebook to teraz dokáže sám.

Zdroj: labnol.org

Skvelá nová aplikácia Facebooku je vlastnosťou informovanie používateľov, keď fotografie obsahujúce ich tvár odovzdal niekto, aj keď na nich neboli označené.

snapchat využíva ťažké rozpoznávanie a rozpoznávanie tváre pri mnohých jeho funkciách, najmä pri zábavných filtroch, ktoré sú také zúrivé.

Zdroj: gistreel.com

Aby tieto filtre fungovali, musia sa dokonale zistiť obrysy a rysy tváre subjektu, inak prekryvné obrázky nevyzerajú realisticky. To isté platí pre Face Swap, ďalšiu populárnu funkciu v aplikácii Snapchat. V prípade, že máte záujem hlbšie sa ponoriť do schopností Snapchatu v rozpoznávaní tváre, pozri tu.

uber už chvíľu bojuje s obavami o súkromie a bezpečnosť a najnovšou zbraňou v arzenáli spoločnosti je rozpoznávanie tváre. Spoločnosť uviedla na trh novú funkciu, pomocou ktorej je overená identita jej vodičov-partnerov pomocou ich tvárí. Spoločnosť na svojom blogu uvádza, že po testovaní niekoľkých výrobcov technológií na rozpoznávanie tváre sa usadili v rozhraní Microsoft Face API pre svoju vysokú kvalitu. Je zaujímavé, že táto kontrola ID v reálnom čase funguje dobre aj pri slabom osvetlení a je schopná zistiť okuliare.

Keďže sa rozpoznávanie tváre osvedčilo vo voľnej prírode, je ľahké predpovedať, že čoskoro nahradí iné metódy identifikácie vo vzdelávacích inštitúciách, nemocniciach, knižniciach atď..

Prevencia kriminality v maloobchode je prirodzené rozšírenie uplatňovania rozpoznávania tváre. Maloobchodný priemysel stráca odhad 45 miliárd dolárov každý rok obchodom so zločincami a inými trestnými činmi v maloobchode, s ktorými sa len veľmi málo dá bojovať. Teraz spoločnosti ako FaceFirst pomáhajú maloobchodníkom používať rozpoznávanie tváre na odhalenie predchádzajúcich páchateľov a výstražných bezpečnostných pracovníkov.

Policajný dohľad začína využívať uznávanie tváre ako všetky ostatné inštitúcie. Napríklad vo Veľkej Británii používa polícia južného Walesu kamery na výrobu dodávkových automobilov dohľad davov ľahšie.

Zdroj: theconversation.com

Kým táto novoobjavená superveľmoc v rukách polície vyvolala horúce verejné diskusie o súkromí jednotlivca, polícia sa domnieva, že im pomôže lepšie obmedziť páchateľov. Ako povedal Richard Lewis, zástupca vedúceho policajného zboru južného Walesu Peňažné časy:

Ak identifikujete niekoho, kto sa dopustil trestného činu [predtým], v podstate hovoríte: vieme, že ste tu, chujte sa, prosím,.

Zdravotná starostlivosť nedávno mal neočakávanú aplikáciu, kde rozpoznanie tváre pomohlo odhaliť zriedkavú genetickú poruchu zvanú DiGeorgeov syndróm.

DiGeorgeov syndróm sa vyskytuje asi u 1 zo 6 000 detí a má za následok deformácie v niekoľkých častiach tela. Zdravotný problém je v tomto prípade závažnejší v chudobnejších krajinách, ktoré nemajú zdroje na drahé diagnostické metódy. Ako také, rozpoznanie tváre, s ohromujúcim presnosť 96,6%, ponúka novú nádej obetiam syndrómu DiGeorge.

V letecké spoločnosti priemyslu, prijatie rozpoznávania tváre sa zvyšuje a čoskoro nahradí tradičné palubné lístky. V súčasnosti existujú len obmedzené, ale sľubné výsledky v pomoci identifikovať cestujúcich keď opúšťajú krajinu. Správa pre bezpečnosť dopravy (TSA) USA v skutočnosti stanovila: plán na rozsiahle použitie biometrie založenej na rozpoznávaní tváre.

Kontroverzné použitia rozpoznávania tváre

Technológia nás oprávňuje, hoci je na nás dobré alebo zlé použitie. Niet pochýb o tom, že sa používa niečo také silné a radikálne ako rozpoznávanie tváre spôsobom, ktorý vyvoláva obavy o základné ľudské práva a etiku..

Najvýznamnejším príkladom kontroverzných použití rozpoznávania tváre je obrovský objem Číny systém sledovania ktorý zamestnáva približne 200 miliónov kamier, aby dohliadal na 1,4 miliardy občanov.

Zdroj: sbs.com

Systém sleduje ľudí a vyhodnocuje ich činnosť a neustále aktualizuje metriku s názvom skóre občana. Hoci má nejaký význam to, že má výkonný štátny systém sledovania (napríklad sledovanie neplatičov dlhu), väčšina ho vidí ako príchod dystopickej budúcnosti, ktorú si predstavoval George Orwell. Je to budúcnosť, keď vlády majú neobmedzenú moc nad jednotlivcom a súkromie neexistuje.

Druhý príklad diskutabilného použitia rozpoznávania tváre tiež pochádza (prekvapivo?) Z Číny. Tentoraz je to školský systém, ktorý používa rozpoznávanie tváre, aby sa ubezpečil, že študenti sú počas výučby „pozorní“. Nový systém rozpoznávania tváre, aj keď ešte nie je rozšírený, nahrádza občianske preukazy, knižničné karty, dochádzkové systémy atď., Pomocou identifikačnej karty študenta.

Zdroj: businessinsider.com

Strašidelnou časťou je, že tento systém monitoruje úrovne pozornosti študentov, používanie mobilných telefónov atď. A upozorňuje učiteľa, keď sa prekročí určitá prahová hodnota..

Zatiaľ čo dohľad nad videom využívaný rozpoznaním tváre nie je výlučne pre Čínu – Spojené štáty americké boli vynaložiť úsilie aby ho použil na potlačenie násilia z pušiek na školách – zdá sa, že to je Čína, ktorá to zoberie ďalej ako ktorákoľvek iná krajina.

Porovnanie populárnych rozhraní API na rozpoznávanie tváre

Aké možnosti máte, pokiaľ ide o používanie rozpoznávania tváre? V tejto časti sa zameriame na to, čo sa bežne používa, a na to, ako sa rôzne riešenia navzájom vyrovnávajú.

Predtým, ako začneme, však: pripomienka. Tieto rozhrania API sa vyvíjajú veľmi rýchlo a pravdepodobne narazíte na príspevky v blogoch, ktoré tvrdia, že tomuto rozhraniu API chýba táto funkcia alebo táto funkcia. Na základe toho nerobte rozhodnutia. Najprv analyzujte svoje obchodné potreby, starostlivo skontrolujte ponúkané funkcie, choďte na cestu a až potom sa rozhodnite.

OpenCV

Výskum AI je umývadlom bez dna. Výcvik a zdokonalenie systému rozpoznávania tváre je ťažké a je najlepšie nechať ho konglomeráty s hlbokými vreckami a armádou vedcov po ruke. Ak sú však vaše potreby jednoduché a chcete mať úplnú kontrolu – a samozrejme ste pripravení na údržbu malého / malého inžinierskeho tímu –OpenCV môže pracovať iba pre vás.

Je to otvorená knižnica Computer Vision, ktorá je pozoruhodne presná a je k dispozícii pre všetky programovacie platformy. Tu je starostlivosť o vlasy príklad o tom, ako môžete pomocou systému Python a OpenCV rozvinúť systém detekcie tváre v 25 riadkoch kódu!

Teraz môžete naraziť na niektoré blogy, ktoré hovoria, že OpenCV nemá rozpoznanie tváre. Je to úplná lož, a tu je dôkaz. Celkovo vzaté, OpenCV môže byť skvelou voľbou pre vaše podnikanie, ak sú potreby jednoduché a konkrétne.

Amazon Rekognition

Rekognition je ťažká ponuka od jedného z najväčších poskytovateľov cloudových služieb – AWS. Je to plne riadená a výkonná služba pre platformu AWS. Ak už využívate AWS na nasadenie, Rekognition je pravdepodobne najlepšou voľbou.

Niektoré z ohromujúcich funkcií, ktoré ponúka Rekognition, sú:

  • Analýza v reálnom čase (pri odovzdávaní obrázka alebo videa na S3)
  • Rozsiahla analýza tváre (pohlavie, farba vlasov, výraz tváre, otvorené alebo otvorené oči, atď.)
  • Cesta (zachytenie ciest identifikovaných objektov vo videách)
  • Detekcia scény a aktivity (vo vnútri / vonku, pri futbalu atď.)
  • Moderovanie nebezpečného obsahu (napríklad nahota)

Najväčšie plus s Rekognition je tiež najväčšie mínus – budete sa skutočne musieť snažiť používať s službami, ktoré nie sú AWS, do bodu, keď sa budete musieť vzdať..

Kairos

Na rozdiel od Rekognition, Kairos poskytuje AI cez API (rýmovanie je neúmyselné, prisaháme!), čo vám umožňuje plnú kontrolu nad vašimi údajmi a servermi. Kairos sa prezentuje ako služba na ochranu súkromia a je mimoriadne kritické spoločnosti Amazon a ďalších spoločností, ktoré sa dohodli na vláde (tak to aj je) ACLU, Mimochodom).

Kairos pracuje na obrázkoch aj videách a má všetky pekné funkcie, ktoré by ste od moderného rozhrania API na rozpoznávanie tváre očakávali. Vykonáva niektoré z úžasných funkcií, ktoré sa nachádzajú v službe Rekognition, ale ak ich nepotrebujete a už údaje spravujete, prečo sa obťažovať?!

Pre tých, ktorí sú navyše paranoidní v oblasti ochrany osobných údajov a nechcú ani posielať údaje cez drôt na spracovanie, má Kairos nasadenie na mieste, ale ceny závisia od prípadu použitia a môžu byť dosť strmé.

Google Cloud Vision

Spoločnosť Google sa rozhodla rozlišovať medzi službami rozpoznávania tváre pre obrázky a videá. Obrázok API je známy ako Cloud Vision, kým sa volá služba zameraná na video Video inteligencia.

Aj keď je služba zameraná na obrázky veľmi podobná ponuke, ktorú ponúka AWS, videozáznam má peknú funkciu katalogizácie a vyhľadávania. Bude to užitočné pre spoločnosti, ktoré majú veľké archívy videa, ktoré by mohli chcieť analyzovať alebo prehľadávať.

V rámci služby Video Intelligence však chýbajú funkcie rozpoznávania tváre už od písania a zdá sa, že sú ponúkané iba v službe Cloud Vision. Sledovanie objektov a detekcia textu sú tiež vo verzii beta, čím výrazne zaostávajú za ponukou spoločnosti Amazon.

Azure Face API

Keď spoločnosť Microsoft brala svoje cloudové ponuky vážnejšie ako tie stolné (konečne), Azure Face API je jedna príjemná ponuka. Má všetky zaujímavé funkcie, ktoré by ste očakávali (detekcia, identifikácia, zoskupovanie tváre, vyhľadávanie podobných tvárí, emócie atď.) A funguje rovnako dobre s videami..

Teraz to nesúvisí výlučne s rozpoznaním tváre, ale stojí za zmienku, že Azure ponúka aj počítačovú víziu zákazníka. služba, čo vám umožní používať vaše vstupy a trénovať modely podľa vašich potrieb.

Priamo na domovskej stránke je rovnako ako služba spoločnosti Google k dispozícii detské ihrisko, vďaka čomu je testovanie rozhrania API veľmi zábavné!

Existujú významné rozdiely medzi najlepšie spravovanými službami rozpoznávania tváre? Nie naozaj. Práve teraz existuje v tejto oblasti intenzívna konkurencia a nové funkcie sa zavádzajú rýchlejšie ako pizze. Ak ste už viazaní na konkrétny ekosystém, použitie vlastnej služby rozpoznávania tváre má zmysel. V opačnom prípade by ste si mohli vybrať iného dodávateľa, ak sú vaše potreby špecifické (kontrola vlastných údajov, potreba iba jednoduchého zisťovania atď.).

Systémy na rozpoznávanie tváre

Rovnako ako niektorí vedci zasvätili svoj život zdokonaleniu technológie rozpoznávania tváre, iní sú zaneprázdnení vývojovými technikami, aby ich oklamali. Jedným takým zaujímavým vývojom je Adversarial Okuliare, ktoré vyzerajú inak ako ľudské bytosti, ale oklamali expertné systémy rozpoznávania tváre.

Zdroj: digitaltrends.com

Tieto okuliare však ešte nie sú na trhu k dispozícii, hoci vedci tvrdia, že sa dajú ľahko tlačiť v 3D.

Ďalším zaujímavým vývojom bolo spustenie spoločnosti ekō okuliare na Kickstarter. Aj keď je teraz produkt zrušený, fungovalo to na pozoruhodne jednoduchom nápade: obyčajné slnečné okuliare pre každodenné použitie za 45 dolárov, ktoré jednoducho odrážajú svetlo, čo spôsobuje, že fotoaparáty a video sledovacie zariadenia prešli bonkers.

Rovnako ako doména kybernetickej bezpečnosti „hackeri“ a vedci zamykajú rohy v rozpoznávaní tváre, aby sa dokonalosť rasy stala. Približne v roku 2014 sme zaznamenali popularitu kamuflážny make-up že udelili neviditeľnosť proti rozpoznaniu tváre, ale už nie sú životaschopné. Bude existovať AES šifrovanie rozpoznávania tváre? Iba čas ukáže!

Je rozpoznávanie tváre pre vás?

Druh podnikania, ktorý môže ťažiť z rozpoznávania tváre, je ten, ktorý sa týka ľudí – áno, čo znamená, že každý podnik existuje! Aj keď sa zdá, že súčasné spôsoby rozpoznávania tváre presadzujú vlády, veľké podniky alebo technologické začínajúce podniky, neexistuje žiadny dôvod, prečo z toho vaša firma nemôže mať úžitok..

Možnosti sú skutočne nekonečné, keď skombinujeme trochu kreatívneho myslenia – pozdravujeme a identifikujeme zákazníkov v hoteli, nájdeme priateľa v mori ľudí, nájdeme ľudí s podobnými tvárami (možno použiť ako herci) a zistíme osobnosti pre prácu rozhovory (opäť len nechávame fantáziu bežať voľne; v tejto štúdii nemusí byť nič zásadného), prispôsobenie bankových skúseností, keď do nej vstúpi klient s vysokou hodnotou. , , Existuje nekonečné množstvo spôsobov, ako používať rozpoznávanie tváre na malých a veľkých úrovniach, aby vaša firma dosahovala lepšiu výkonnosť.

záver

Čoskoro bude rozpoznávanie tváre také rozšírené a také bežné, že si ho ani nevšimneme (napríklad mobilné telefóny?). Základná technológia bola takmer zdokonalená, ale v skutočnom svete nejde iba o odhaľovanie tvárí, ale o to, čo s touto schopnosťou môžeme urobiť..

Znie to fascinujúco a zaujíma vás viac informácií? Vyskúšajte to brilantný kurz o počítačovej vízii.

Jeffrey Wilson Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
    Like this post? Please share to your friends:
    Adblock
    detector
    map