در سالهای اخیر تکنولوژی پیشرفت چشمگیری پیدا کرده است، البته فناوری تشخیص چهره مربوط به یکی دو سال اخیر نیست اما در سالهای اخیر این فناوری به شدت فراگیر شده است. بیشتر تلفنهای همراه امروزه از این فناوری برای قفل تلفنهای همراه خود استفاده میکنند، در ادارات از این سیستم برای حضور و غیاب کارمندان خود استفاده میکنند و .. اما فناوری تشخیص چهره چیست و چگونه کار میکند؟
تشخیص چهره یک تکنولوژی قدرتمند و پیشرفته است که در بسیاری از زمینهها از جمله امنیت، بازاریابی، سرگرمی و حتی سلامت استفاده میشود. این تکنولوژی از الگوریتمهای پیچیده برای شناسایی و تأیید چهرهها استفاده میکند. این مختصرترین توضیح در خصوص فناوری تشخیص چهره و چگونگی عملکرد آن است. در ادامه بهطور کامل شما را با این فناوری آشنا خواهیم کرد.
فناوری تشخیص چهره
فناوری تشخیص چهره (facial recognition system) یک نوع تکنولوژی است که با استفاده از الگوریتمها و شبکههای عصبی ، قادر است چهرههای انسانی را تشخیص دهد و آنها را شناسایی کند. این تکنولوژی اغلب در سیستمهای امنیتی، ورود به سیستمها، دستگاههای موبایل، دوربینهای مداربسته و برنامههای تشخیص چهره مورد استفاده قرار میگیرد. فناوری تشخیص چهره در ابتدا تنها توسط سازمانهای دولتی و امنیتی برای شناسایی مجرمان و کلاهبرداران مورد استفاده قرار میگرفت اما در سالهای اخیر همه چیز تغییر پیدا کرده است و بسیاری از لوازم از این سیستم استفاده میکنند.
فناوری تشخیص چهره چگونه کار میکند؟
بهطور کلی میتوان گفت که فرایند تشخیص چهره به صورت زیر عمل میکند:
جمع کردن دادهها
قبل از شروع فرآیند یک فناوری تشخیص چهره به اطلاعات نیاز دارد. دوربین یا سنسورها تصاویری از چهره افراد جمع میکنند و سپس این اطلاعات را برای پردازش در اختیار دستگاه تشخیص چهره قرار میدهند. برای مثال در تلفنهای همراه اپل که دارای فرایند تشخیص چهره بسیار پیشرفته هستند، یک اسکن سه بعدی از شخص انجام میدهد و آن را در اختیار سیستم خود برای پردازش قرار میدهد.
تشخیص نقاط کلیدی و استخراج ویژگیهای منحصربهفرد
بعد از اینکه اطلاعات (عکسها) در اختیار سیستم پردازش قرار گرفت، الگوریتمهای تشخیص چهره نقاط کلیدی مانند مختصات چشمها، بینی و دهان را در تصویر تشخیص میدهند. این نقاط به عنوان نقاط مرجعی برای تحلیل و تشخیص چهره استفاده میشوند. ویژگیهای منحصر به فرد چهره مانند اندازه چشمها، فاصله بین اجزای صورت و الگوهای مشخص در چهره استخراج میشوند. این ویژگیها به عنوان دادههای ورودی برای مدلهای یادگیری ماشینی استفاده میشوند.
تطبیق و تشخیص
وقتی که مدلها آموزش دیدهاند، آنها با تشخیص و مقایسه ویژگیهای مشخصی در تصاویر جدید، چهرهها را شناسایی میکنند. الگوریتمهای تطبیق به کمک مقایسه و تشابه ویژگیها تشخیص میدهند که آیا چهره موجود با چهرههای ذخیره شده مطابقت دارد یا خیر.
تصمیمگیری و خروجی
پس از مقایسه و تطبیق، سیستم تصمیم میگیرد که چهره شناسایی شده با کدام چهرههای موجود مطابقت دارد. در نهایت، یک خروجی شامل نتیجه تشخیص چهره و اطلاعات مرتبط ارائه میشود.
آیا هوش مصنوعی برای تشخیص چهره وجود دارد؟
ابزارهای هوش مصنوعی برای تشخیص چهره و شناسایی افراد وجود دارند که از آنها در بسیاری از صنایع استفاده میشود. این ابزارها از شبکههای عصبی عمیق (Deep Neural Networks) و تکنیکهای یادگیری ماشینی برای تشخیص چهرهها و ویژگیهای مختلف آنها استفاده میکنند. در ادامه به برخی از مهمترین ابزار هوش مصنوعی برای تشخیص چهره افراد اشاره شده است.
OpenCV
Open Source Computer Vision Library یا OpenCV یکی از قدرتمندترین هوش مصنوعیها برای پردازش تصویر و تشخیص الگو است که به زبانهای برنامهنویسی مختلف از جمله C++, Python و Java پشتیبانی میکند. از جمله مهمترین ویژگیهای این هوش مصنوعی برای تشخیص چهره میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- ابزارهایی برای تشخیص چهره و ویژگیهای مانند چشم، بینی و دهان دارد و به راحتی میتواند، چهره یک شخص را شناسایی کند.
- این ابزار امکان تشخیص اشیا و الگوهای مختلف در تصاویر را دارد.
- ابزارهای مختلفی برای تشخیص حرکت و ردیابی اشیا در تصاویر و ویدیوها ارائه میدهد.
- این ابزار قابلیت کنترل و استفاده از دوربینها و دوربینهای دیگر را دارد.
- قابلیت پردازش و تحلیل ویدیوها با استفاده از الگوریتمهای پیشرفته را فراهم میکند.
- ابزارهایی برای کاهش نویز، بهبود کنتراست و وضوح تصاویر دارد.
Dlib
Dlib یک هوش مصنوعی متنباز قدرتمند در زمینه پردازش تصویر و تشخیص الگو است. این ابزار به طور اختصاصی برای پردازش تصاویر و تحلیل چهره و ویژگیهای انسانی طراحی شده است. در ادامه به برخی از قابلیتهای ویژه این ابزار هوش مصنوعی بهطور مختصر اشاره شده است.
- یکی از ویژگیهای مهم Dlib تشخیص چهره و نقاط کلیدی مانند چشمها، بینی و دهان است. این ابزار به شما اجازه میدهد تا نقاط مهم در یک چهره را تشخیص داده و از آنها برای تحلیل و تشخیص استفاده کنید.
- قابلیت تشخیص اشیا و انجام ردیابی بر روی تصاویر و ویدیوها را دارد. این امر در بسیاری از کاربردها مانند ردیابی اشیا در ویدیوهای مداربسته، ایجاد برنامههای واقعیت افزوده و… بسیار مفید است.
- Dlib امکانات متعددی برای پردازش تصاویر از جمله تغییر ابعاد، تصویربرداری، افزایش و کاهش کنتراست و… ارائه میدهد.
- به طور رسمی با زبانهای برنامهنویسی متفاوتی مانند C++, Python و Java سازگاری دارد.
- و..
Face++
Face++ یکی از معروفترین سرویسهای تشخیص چهره و تحلیل تصویر است که شرکت Megvii توسعه داده شد. این سرویس از تکنولوژیهای پیشرفته هوش مصنوعی برای تشخیص چهرهها، ویژگیهای چهره، تشخیص افراد، تطبیق چهره، تحلیل احساسات و بسیاری از وظایف دیگر در زمینه تصویربرداری و شناسایی انسان استفاده میکند. ای هوش مصنوعی قابلیتهای بسیار زیادی دارد که او را از تمامی ابزارهای تشخیص چهره متمایز میکند، از جمله مهمترین این ویژگیهای منحصربهفرد این ابزار میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- Face++ به کمک تطبیق و مقایسه ویژگیهای چهره، قادر به تشخیص مطابقت چهرهها با دیتابیسهای ذخیره شده است. حتما شما هم در فیلمهای هالیوودی دیدهاید که تصویر یک شخص در یک دوربین مداربسته توسط کامپیوتر اسکن و سپس با چهره مجرمانی که تصویرشان در حافظه کامپیوتر دارد، مقایسه میشود. این قابلیت Face++ چیزی شبیه به مثالی است که گفته شد.
- این سرویس میتواند احساسات مختلف مانند خوشحالی، ناراحتی، عصبانیت و… را بر اساس تصاویر چهره تشخیص دهد. کافی است تا تلفن همراه خود را بردارید و آن را روی حالت لبخند تنظیم کنید (البته شاید این موضوع در تلفنهای جدید وجود نداشته باشد، اما تلفن همراه بنده که قدیمی است از این آپشن پشتیبانی میکند) خواهید دید که به محض لبخند زدن سوژه دوربین خود به خود عکس میگیرد.
- Face++ قادر است جنسیت و سن افراد را بر اساس ویژگیهای چهره پیشبینی کند.
- این سرویس میتواند تصویر را تحلیل کرده و اطلاعاتی مانند وضوح، نورپردازی و کیفیت تصویر را ارائه دهد.
- و ..
* در بالا به برخی از بهترین ابزار هوش مصنوعی برای تشخیص چهره اشاره شد، البته لیست ابزار تشخیص چهره به مراتب از چیزی که در بالا عنوان شد طولانیتر است، اما به دلیل اینکه طول مقاله زیاد میشد از توضیح دادن در خصوص تمامی این ابزارها امتناع کردیم. Microsoft Face API، TensorFlow، PyTorch و .. از جمله مهمترین ابزار هوش مصنوعی برای تشخیص چهره هستند که شما میتوانید از آنها استفاده کنید.
کاربرد فناوری تشخیص چهره
تا اینجای مقاله آموختید که فناوری تشخیص چهره چیست و چگونه کار میکند با بهترین ابزار هوش مصنوعی برای تشخیص چهره آشنا شدید. اکنون نوبت به آن رسیده است تا با کاربرد فناوری تشخیص چهره آشنا شوید. این فناوری میتواند در هر صنعتی مورد استفاده قرار بگیرد از صنعت خودروسازی تا هر صنعتی که فکرش را بکنید. در ادامه به برخی از مهمترین کاربردهای فناوری تشخیص چهره اشاره شده است.
امنیت و تایید هویت
تشخیص چهره میتواند به عنوان یک روش امن برای تایید هویت در سیستمهای کنترل دسترسی و تلفنهای همراه استفاده شود. بسیاری از شرکتها از این تکنولوژی برای امنیت اطلاعات مشتریان خود استفاده میکنند. در حال حاضر بیش از 90 درصد تلفنهای همراه را میتوان به قفل تشخیص چهره مجهز کرد.
تشخیص چهره مجرمان
همانطور که در بالا گفته شد، فناوری تشخیص چهره قادر به تجزیه و تحلیل چهره افراد است. از این قابلیت میتوان برای شناسایی چهره مجرمان استفاده کرد. برای انجام اینکار فیلم یا تصویر مورد نظر را با پایگاه دادههایی که تصویر مجرمان در آن ذخیره شده است، مقایسه میشود و در نهایت تصویر مجرم شناسایی میشود. با استفاده از این سیستم تشخیص مجرم بسیار راحتتر خواهد شد.
پیدا کردن گمشدهها
گم کردن یک ابزار کوچک هم بسیار سخت است، حال تصور کنید که یک خانواده یکی از اعضای خانواده خود را گم کرده باشد. میتوانید، تصور کنید که چه مصیبتی بر این خانواده تحمیل میشو.د؟ سطح شهر پر از دوربینهای کنترل ترافیک و .. است که قادر به تشخیص چهره هستند. از این دوربینها میتوان برای پیدا کردن افراد گمشده استفاده کرد.
سیستم تردد در مرزها
تشخیص چهره در مرزها همیشه با چالشهایی روبهرو خواهد بود. این سیستم میتواند به کمک ماموران کنترل گذرنامه آید و خیال آنها را برای تایید چهره راحت کند.
استفاده در اپلیکیشنهای مختلف برای افزایش رضایت کاربران
فیلترهای اینستاگرام در سالهای اخیر بسیار سروصدا کردهاند و کاربران بسیار زیادی بهخاطر همین فیلترها عاشق این برنامه جذاب شدهاند. فناوری تشخیص چهره میتواند در کامپیوتر بینایی برای ایجاد تجربههای کاربری سازگار و هوشمندانه استفاده شود.
برای بازاریابی و افزایش میزان رضایت مشتری
شاید این مورد کمی عجیب به نظر برسد، اما برخی از سیستمهای هوش مصنوعی توانایی تشخیص حالت چهره مشتری را دارند. از این سیستمها میتوان برای تجزیه و تحلیل رفتار مشتری استفاده کرد و بدون پرسیدن سوال درباره محصول یا خدمات خود از مشتری، از روی رفتار آنها رضایت مشتریهای خود را نسبت به یک محصول ارزیابی کنید.
مشکلات فناوری تشخیص چهره
تا اینجای مقاله هر چیزی که درباره فناوری تشخیص چهره خواندهاید، گل و بلبل بوده است و این فناوری در تمامی جوانب مثبت بوده است. اما آیا این سیستم هیچ ایرادی ندارد و مشکلاتی برای ما بهوجود نخواهد آورد؟ قطعا پاسخ ما به این سوال خیر است. فناوری تشخیص چهره حتما زندگی ما را با چالشها و مشکلاتی روبهرو خواهد کرد که در ادامه به برخی از آنها اشاره شده است.
نظارت
هیچکس دوست ندارد که تمامی رفتارهای او تحت نظر باشد. وجود تعداد زیادی دوربین که توانایی تشخیص چهره را در سطح شهر دارند در فضای عمومی برای اجرای قانون و اهداف امنیتی که 24 ساعته شما را زیر نظر داشته باشند، حریم خصوصی شما را بهطور کامل از بین خواهد برد. این موضوع را میتوان بزرگترین معضل فناوری تشخیص چهره دانست.
سوء استفاده از اطلاعات کاربری ذخیره شده
ذخیره شدن تمامی اطلاعات کاربری در یک سیستم خطرات امنیتی بسیار زیادی را به همراه خواهد داشت. دسترسی غیرمجاز افراد مختلف به این اطلاعات میتواند، باعث وقوع جرمهای سایبری و سرقت شود.
جاسوسی
فناوری تشخیص چهره یک ابزار بسیار کاربردی برای جاسوسی حتی در سطح بینالمللی است. استفاده از این ابزار توسط دولتها میتواند منجر به تاریک شدن روابط دیپلماتیک شود و تمام دنیا را نسبت به هم بیاعتماد کند.
تبعیض جنسیتی و قومیتی
فناوری تشخیص چهره ممکن است در برابر چهرههای متفاوت، مانند چهرههای از نژادها و جنسیتهای مختلف، تبعیض کند. برخی از سیستمهای تشخیص چهره ثابت کردهاند که در تشخیص چهرههای افراد سیاه پوست یا زنان کمتر دقیق هستند، که میتواند منجر به نتایج غیر دقیق و تبعیض آمیز شود.
آیا فناوری تشخیص چهره اشتباه میکند؟
بله، فناوری تشخیص چهره میتواند در برخی موارد اشتباه کند. هیچ فناوری بدون عیب و نقصی وجود ندارد و تشخیص چهره نیز از این قاعده مستثنی نیست. میزان دقت این فناوری در تشخیص چهره افراد به المانهای مختلفی بستگی دارد که فقدان هر کدام از آنها میتواند، فرایند تشخیص را با مشکل روبهرو کند. در ادامه به برخی از مهمترین عواملی که باعث تشخیص اشتباه توسط فناوری تشخیص چهره میشود، اشاره شده است.
- اگر چهرهای ویژگیهای غیرمعمول یا تغییرات زیادی داشته باشد، فناوری تشخیص چهره ممکن است با مشکلات مواجه شود.
- تشخیص چهره در زوایای دید مختلف ممکن است دچار اشتباه شود یا نتواند تشخیص دهد.
- نورپردازی نامناسب میتواند باعث ایجاد سایهها و تغییرات در تصویر چهره شود که به تشخیص صحیح از آن مانع شود.
- تغییرات در سن، شکل مو، ریش و… ممکن است تشخیص چهره را دشوار کند.
- تشخیص چهره در تصاویر با کیفیت پایین یا نور کم ممکن است دچار خطا شود.
- در برخی موارد، اشخاص ممکن است از فناوری تشخیص چهره برای حفظ حریم خصوصی خود جلوگیری کنند و از روشهایی مانند عینکهای ضد تشخیص چهره استفاده کنند.
سخن پایانی
توجه داشته باشید که فناوری تشخیص چهره در حال پیشرفت است و با توجه به رشد هوش مصنوعی در سالهای اخیر و تصویربرداری، توانایی آن در تشخیص چهره بهبود یافته است. با این حال، هنوز ممکن است در شرایط خاصی اشتباه کند یا با چالشهایی مواجه شود. اگر نیاز دارید تشخیص چهره را به کار ببرید، بهتر است با توجه به نیازها و محدودیتهای خود، از منابع و فناوریهای قابل اعتماد استفاده کنید. همچنین، در مواردی که دقت بالا و امنیت حیاتی است، ممکن است نیاز به ترکیب فناوری تشخیص چهره با روشهای دیگر دارید تا خطاها کاهش یابند و اطمینان حاصل شود که موارد غیرمعمول نیز در نظر گرفته شدهاند.
بوتکمپ برنامه نویسی مپصا اچ آر(bootcamp.mapsahr) ، تمام تلاش خود را بهکار گرفته است تا در حوزه تکنولوژی به ویژه هوش مصنوعی جدیدترین، مفیدترین و مهمترین اطلاعات روز دنیا را در اختیار و دسترس شما علاقمندان به حوزه تکنولوژی و فناوری قرار دهد. اگر مایل به آشنایی هرچه بیشتر با هوش مصنوعی هستید به شما پیشنهاد میکنیم که نگاهی به مقالههای ” ماشین لرنینگ چیست و بهترین مسیر یادگیری ماشین لرنینگ“، ” شطرنج در برابر هوش مصنوعی“، ” زبان برنامه نویسی Mojo چیست؟ رقیب سرسخت پایتون” و سایر بلاگهای آپلود شده در مپصا بیاندازید.