No Image

Функция распознавания лиц в смартфоне

СОДЕРЖАНИЕ
4 просмотров
10 марта 2020

В современные смартфоны всё активнее внедряется система распознавания лиц. Но как она работает?

Можно сказать, что iPhone X открыл новую эпоху. Технология распознавания лиц — основная его «фишка». И никто не сомневается в том, что такой способ разблокировки будет внедряться и во многие другие смартфоны.

Чуть-чуть истории

Ещё в 1960-ых годах проводились специальные опыты, в ходе которых компьютер должен был научиться распознавать лицо человека. Тогда это ни к чему не привело, так как любая эмоция приводила к сбою. Также изобретенная система боялась изменения условий освещения.

Лишь в самом конце XX века появились системы, которые научились определять лица людей по фотографиям, запоминая их. При этом они перестали сбоить при появлении усов, бороды, очков и прочих «помех». Активнее всего подобные системы начали внедряться в цифровые фотоаппараты. Также они нашли себе место в охранном секторе.

У систем распознавания лиц долгое время был один существенный недостаток. Они сильно зависели от освещения и ракурса. Впрочем, в охранных сканерах эта проблема не была заметна. К ним лицо прикладывалось почти вплотную, освещаясь затем лампами. Избавиться же от вышеупомянутого недостатка помогло внедрение стереосъемки. Две камеры понимают глубину сцены, в связи с чем точность показаний вырастает в несколько раз.

Как работает технология распознавания лиц?

Постепенно новая функция начала появляться в смартфонах. Здесь биометрическая идентификация пользователя внедряется для того, чтобы разблокировать устройство не мог посторонний человек. В идеале получить доступ к персональной информации может только близнец. Переживать по этому поводу не стоит. Вряд ли кто-то будет всерьез скрывать что-то от родного брата или сестры. Да и никто не мешает установить для чтения каких-то особо секретных данных дополнительный пароль.

Работу системы распознавания лиц в смартфонах можно условно разделить на четыре этапа:

  1. Сканирование лица. Оно осуществляется при помощи фронтальной камеры или, как в случае с iPhone X, специального сенсора. Сканирование является трехмерным, поэтому фокус с показом фотографии срабатывать не будет.
  2. Извлечение уникальных данных. Система ориентируется на набор особенностей сканируемого лица. Чаще всего это контуры глазниц, форма скул и ширина носа. В продвинутых системах также могут «замечаться» шрамы.
  3. Извлечение из памяти шаблона с ранее полученными данными.
  4. Поиск соответствий. Финальный этап, на котором система решает, разблокировать ли дисплей. Мощности современных процессоров позволяют тратить на «размышление» всего доли секунды.

Функция распознавания лиц может быть реализована даже при помощи фронтальной камеры — лишь бы она имела два объектива. Однако в таком случае работа данной функции окажется нестабильной. Дело в том, что лишь специальные датчики обеспечат сканирование лица даже в темноте, тогда как «фронталке» требуется яркое освещение. Также особые датчики виртуально выводят на лицо большее количество точек, поэтому они срабатывают даже при появлении бороды, очков и других помех. Словом, в каком-нибудь DOOGEE Mix 2 система точно будет работать заметно хуже, чем в iPhone X. Другое дело — юбилейный продукт Apple стоит гораздо дороже, чем все остальные смартфоны с функцией распознавания лица.

За технологией будущее?

Нужные для сканирования лица датчики требуют идеальной установки. Сдвиг на сотые доли миллиметра приведет к тому, что работа функции перестанет быть идеальной — поэтому при производстве смартфона может наблюдаться повышенный выход брака, а это приводит к росту его стоимости. Да и сами датчики стоят весьма дорого, неспроста их использует только компания Apple, хотя никаких патентов на них у неё нет.

Одним словом, пока функцию распознавания лиц производители «андроидов» будут реализовывать посредством фронтальной камеры. Уже сейчас её можно встретить в Samsung Galaxy S8 и Note 8. Но владельцы этих устройств подтвердят вам, что работает она не лучшим образом — легче использовать сканер отпечатков пальцев. Поэтому пока о будущем функции ничего сказать нельзя. Нужно ждать, будет ли Apple внедрять соответствующие датчики в более доступные смартфоны, а также появятся ли они в устройствах на базе Android.

Заключение

Переживать по поводу сохранения ваших идентификационных данных не стоит. Созданный при сканировании лица шаблон находится в отдельном разделе памяти — чтение этого сектора компьютером или сторонними программами невозможно. Впрочем, это касается и отпечатков пальцев. А каким видом идентификации пользоваться удобнее — это выбирать только вам.

Читайте также:  Игры в тренде 2018

Держали ли вы когда-нибудь в руках смартфон, умеющий распознавать лицо? И ждете ли вы массового внедрения данной функции? Поделитесь своим мнением в комментариях, мы будем этому рады!

Особенности, преимущества и недостатки технологии распознавания лиц.

Еще 5 лет назад для защиты личных данных в смартфоне использовались стандартные пароли — числовые комбинации и графические ключи. Данные вводились пользователями на экране блокировки. Чтобы получить доступ к устройству, достаточно было узнать 4-значный пароль. На смену классическим способам защиты телефона пришли сканеры отпечатки пальцев. Это более надежный способ блокировки гаджета — чтобы разблокировать смартфон, нужно приложить палец владельца устройства.

Современные смартфоны используют технологию распознавания лиц. Простыми словами, телефон «узнает» своего владельца и снимает блокировку, открывая доступ к персональным данным и приложениям.

Как работает технология распознавания лиц на смартфоне?

Технология использует 2D или 3D-датчик (зависит от модели смартфона), который сканирует лицо человека. При первой настройке телефона датчик запоминает лицо владельца: расстояние между глазами, контур губ, размер носа, подбородок и другие отличительные особенности внешности.

Полученная информация преобразуется в цифровые данные — в смартфоне создается трехмерная модель лица владельца устройства. После этого, когда мы хотим разблокировать телефон, алгоритм начинает сравнивать созданную модель и лицо, которое отсканировал 2D или 3D-датчик.

Сам датчик для распознавания лиц находится на лицевой части мобильного устройства — в верхней части. Его часто можно увидеть возле фронтальной камеры — небольшая точка, которую иногда можно принять за дополнительный динамик.

Искусственный интеллект, который сканирует лицо, постоянно обучается. Каждый раз когда блокировка снимается со смартфона через технологию распознавания лица, датчик «запоминает» больше особенностей. Например, через 1-2 недели использования телефона увеличится скорость снятия блокировки смартфона. Даже если владелец устройства опустит густую бороду или наденет очки, технология распознавания лиц узнает его.

На бюджетных смартфонах для распознавания лица может использоваться фронтальная камера. У этой технологии меньше преимуществ, чем у 3D-сканирования. При разблокировке смартфона с плохим освещением (ночью, в комнате с выключенным светом или пасмурную погоду) телефон может выдать ошибку, что не может распознать владельца. В этом случае нужно поднести фронтальную камеру ближе к лицу или использовать альтернативный вариант — ввести классический пароль, графический ключ или воспользоваться сканером отпечатков пальцев (если он есть в гаджете).

Технология распознавания лиц, встроенная в камеру, запоминает меньше деталей внешности человека. Возможности функции ограничены разрешением камеры.

На некоторых смартфонах установлен специальный инфракрасный датчик. Во-первых, он определяет, есть ли лицо перед смартфоном. Во-вторых, датчик «передает» на лицо владельца тысячи точек — в районе 30 000. Благодаря этому выполняется проецирование трехмерной модели лица. ИК-камера, которая находится на лицевой части мобильного устройства, считывает созданную ранее карту из точек — лицо человека. Все данные передаются в специальный процессор гаджета.

15.10.2018 Срок действия акции истёк

За последний год технология распознавания лица стала одной из самых обсуждаемых в сфере мобильных гаджетов. Одни эксперты заявляют, что разблокировка по лицу лучше и эффективнее классических паролей и даже считывания отпечатка пальцев. Другие убеждены, что в датчиках смартфонов, которые сканируют индивидуальные особенности мимики, еще хватает недостатков и уязвимостей.

Тем не менее, производители смартфонов делают большую ставку на распознавание лица. В современном гаджете хранится огромное количество личной информации, от номеров телефонов до реквизитов банковских карт. А сочетание технологии узнавания с искусственным интеллектом и возможностью самообучения дает возможность создать умное, компактное и максимально надежное устройство, привязанное к уникальному пользователю.

Как появилась технология распознавания лица

Функция распознавания лица – отнюдь не достижение последних лет. Первые опыты по созданию данной технологии проводились еще в 60-х годах XX века. Тогда компьютеры пытались научить распознавать уникальные особенности человеческого лица на основе анатомических особенностей.

Читайте также:  Razer tartarus v2 обзор

Однако ученые столкнулись с несколькими серьезными проблемами, для решения которых понадобилось почти 40 лет. Компьютерные системы не воспринимали изменения мимики, да еще и отказывались работать при слабом освещении. Кроме того, обработка лица происходила очень медленно из-за нехватки мощностей процессоров.

В конце 90-х годов электронные системы научились выделять одно лицо из множества. Анализируя сотни тысяч фотографий, компьютеры распознавали очертания лица с разных ракурсов, не обращая внимание на усы, бороду или очки. Технологию стали активно внедрять в цифровые фотокамеры и охранные системы. Однако даже тогда погрешность систем была порой довольно значительной, так как основой для сличения с оригиналом служили двухмерные изображения.

Настоящий же прорыв в разработке технологии распознавания лица произошел, когда был создан метод трехмерного сканирования.

Как работает разблокировка по лицу

Человеческое лицо – это набор определенных параметров, вроде формы подбородка, носа и надбровных дуг, расстояния между глазами и так далее, сочетание которых дает уникальный рисунок. Совмещая эти параметры, система распознавания по лицу создает определенную математическую формулу. Решив такую формулу за доли секунды, система и определяет пользователя.

Сам процесс распознавания лица и разблокировки смартфона на его основе можно разделить на 4 шага:

  1. С помощью встроенной камеры или сенсора смартфон делает трехмерный слепок лица.
  2. На основе уникальных метрик создается шаблон для распознавания.
  3. Готовый алгоритм сопоставляется с аналогичными изображениями.
  4. Система определяет, насколько шаблон совпадает или не совпадает с новыми данными. Соответствие и служит сигналом для разблокировки.

Почему распознавание лица многими техническими экспертами считается более надежным, чем отпечаток пальца? Дело в том, что сканер смартфона ввиду своего небольшого размера сканирует не весь отпечаток, а лишь его часть. Исследования, проведенные в Нью-Йоркском университете и Университете штата Мичиган, показали, что на 800 участков отпечатков приходится 92 сходных фрагмента, что увеличивает риск обхода дактилоскопической идентификации.

Почему Face ID от Apple – самая передовая технология распознавания лица?

Разблокировка по лицу в iPhone X в 2017 году вызвала настоящий переворот в области безопасности персональных данных. Разработчики из Купертино не просто взяли готовую и работоспособную технологию, но усовершенствовали ее, создав сложную, компактную и эффективную систему. Естественно, что данная технология применяется и в новинке 2018 года iPhone XS.

Особенности Face ID

Аппаратно-программная технология Face ID включает 6 модулей. «Умная» камера TrueDepth проецирует на лицо пользователя сетку из 30 000 точек. При этом инфракрасная подсветка дает возможность использовать Face ID даже в полной темноте.

Самообучающаяся адаптивная система Neural Engine учитывает возрастные изменения, нанесенный макияж и появление растительности на лице. Как показали испытания, преградой для разблокировки не становятся даже наличие шляпы и темных очков.

Насколько это надежно?

Для срабатывания системы Face ID камера смартфона должна видеть глаза, нос и рот пользователя. Трехмерная сетка позволяет распознавать анатомические черты с различных ракурсов, так что вы сможете разблокировать смартфон, даже если он лежит у вас на коленях. Кстати, гаджет нельзя снять с блокировки, поднеся его к лицу спящего человека – система понимает, когда человек смотрит в камеру.

По словам разработчиков, усовершенствованный модуль обработки данных Secure Enclave сводит вероятность ошибки при распознавании лица к 1 на 1 000 000, в то время как дактилоскопический сканер дает вероятность 1 к 50 000. Во время тестов Face ID смог отличить даже близнецов с одинаковыми чертами лица.

Стоит также упомянуть сложный эксперимент, который провели сотрудники авторитетного журнала Wire, чтобы основательно испытать Face ID на прочность.

С лица подопытного журналиста были сняты 5 анатомически точных масок из различных материалов, имитирующих кожу. Для большей достоверности на каждой маске была с точностью воспроизведена форма бровей из искусственных волосков. Меняя ракурс и освещение, каждую маску подносили к сканеру смартфона. И Face ID ни разу не ошибся!

Технология разблокировки по лицу на Android-смартфонах

Первые попытки внедрить распознавание лица в смартфонах на ОС Android были предприняты еще в 2011 году. Тогда в спецификации 4-й версии Андроида Ice Cream Sandwich была включена функция Face Unlock. Правда, на тот момент никто не воспринял данную технологию всерьез – система работала очень медленно, сильно зависела от ракурса и освещения и легко взламывалась с помощью фотографии.

Читайте также:  Светодиоды для растений отзывы

После триумфального анонса Apple производители Android-смартфонов признали, что разблокировка по лицу станет одним из самых актуальных трендов в ближайшие годы. Следовательно, технологию нужно улучшать и активно внедрять. При этом разблокировку по лицу можно найти сейчас не только в топовых флагманах, но и в бюджетных моделях.

Разблокировка по лицу у Samsung

Пожалуй, самых перспективных результатов по внедрению распознавания лица в Android-смартфоны добился основной конкурент гиганта из Купертино – южнокорейский бренд Samsung. Опробовав сканер радужки глаза на Galaxy Note 7, Note 8, S8 и S8+, компания применила усовершенствованную технологию в своем флагмане 2018 года Samsung Galaxy S9+.

Здесь последовательно используется два сканера. Первый сканирует лицо пользователя через трехмерную модель. Если лицо не совпадает с установленным шаблоном, запускается улучшенный сканер радужки глаза. Пользователи отмечают довольно высокую скорость срабатывания обеих систем – даже рисунок радужки распознается не более 2 секунд. Кроме того, смартфон без труда узнает своего владельца даже в темноте.

Разблокировка по лицу у Xiaomi

Функцию разблокировки по лицу вы найдете и в шустром бюджетнике Xiaomi Redmi 5 Plus. В данном смартфоне технология «Face Unlock» реализована за счет улучшенной фирменной оболочки Miui 9 и работает через фронтальную камеру гаджета посредством нейросетевой обработки.

Сканер лица в фотомодуле определяет объем лица, а также шарфы и головные уборы, довольно быстро считывает пользователя даже в темноте и не реагирует на фотографию. Кроме того, программа определяет, когда глаза человека закрыты.

Разблокировка по лицу у Honor

Перспективную функция распознавания лица позаимствовала и модель Honor View 10. Интеллектуальная система камеры с быстро определяет лицо пользователя за счет улучшенной системы трехмерного сканирования Structured Light.

Чтобы воспользоваться технологией разблокировки по лицу, при первичной настройки необходимо посмотреть в камеру с нескольких ракурсов. После этого смартфон опознает своего владельца, даже если лежит на столе.

Разблокировка по лицу у Huawei

Среди моделей Huawei особенно шустрым сканером с функцией Face Unlock обладает Huawei P20 Pro с нейросетевым модулем процессора Kirin 970. Как показали испытания, по скорости распознавания китайский гаджет почти не уступает iPhone XS, особенно при хорошем дневном освещении.

Скорость распознавания обусловлена еще и тем, что смартфон знает, когда вы берете его в руку. К тому моменту, как вы подносите гаджет к лицу, он уже готов просканировать его. В настройках можно определить параметр запуска смартфона после распознавания – он либо покажет уведомления о звонках и СМС, либо сразу перенесет владельца на рабочий стол.

Разблокировка по лицу у OnePlus

Новинка осени OnePlus 6 получил доработанный сканер распознавания лица, который уже применялся в предыдущей модели OnePlus 5. Судя по отзывам технических экспертов, система разблокировки по лицу в смартфоне срабатывает меньше чем за секунду даже в темноте. При этом пользователю даже необязательно смотреть в камеру – умный модуль автоматически определяет очертания лица.

Разблокировка по лицу у Nokia

Одним из первых в линейке смартфонов Nokia функцию распознавания лица получила 6-я номерная модель. Доступный смартфон Nokia 6 не получил специальных сканеров, так что функция разблокировки осуществляется с помощью фронтальной камеры после обновления программного обеспечения.

Заключение

Самыми перспективными являются Face ID от Apple и технология сканирования радужки глаз от Samsung. Они уже позволяют использовать идентификацию пользователя по лицу для самых сложных операций, например, для банковских переводов через приложения на смартфоне.

Решения от других производителей пока не отличаются 100-процентной надежностью. Как правило, производители смартфонов в спецификациях указывают, что разблокировку по лицу лучше использовать в качестве дублирующей для пароля или отпечатка пальцев.

Тем, кто беспокоится о сохранности своих личных данных, переживать не стоит. Электронный слепок лица находится в отдельном блоке памяти и недоступен для сторонних программ и электронных устройств.

Комментировать
4 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
No Image Компьютеры
0 комментариев
Adblock detector