بارها ممکن است با این پرسش مواجه شده باشید که معنای سیستم تشخیص چهره بیومتریک چیست و چه امکاناتی دارد؟ در واقع، با بهره‌گیری از خصوصیات منحصر به فرد چهره فردی، سیستم تشخیص چهره بیومتریک قادر به تشخیص و شناسایی هویت افراد می‌باشد. اطلاعات مرتبط با چهره فرد از طریق عکس‌ها یا ویدیوها به سیستم ارائه می‌شود. در دنیای امروز، فناوری بیومتریک به‌عنوان یکی از پرکاربردترین و رایج‌ترین ابزارها در حوزه تایید هویت افراد شناخته می‌شود. در این مقاله، با هم همراه شوید تا با کاربردهای متنوع و مفید سیستم تشخیص چهره بیومتریک آشنا شویم.
تعریف تشخیص چهره بیومتریک
تشخیص چهره بیومتریک یک راهکار بی‌تماس در شناسایی افراد است که از نقاط مختلف صورت برای تشخیص و شناسایی استفاده می‌کند. این فناوری هوشمند از تصاویر چهره بهره می‌برد تا هویت افراد را شناسایی کند. دهه ۱۹۶۰ تاریخچه‌ای برای شروع استفاده از این تکنولوژی است.
تشخیص چهره بیومتریک در تجزیه و تحلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد چهره افراد از جمله نقاطی مانند ترکیب چشمان، بینی و دهان استفاده می‌کند. از این رو، تصویر چهره به یک قاب فیلم یا تصویر دیجیتالی تبدیل شده و از طریق تطابق الگوهای خاص، هویت افراد تشخیص داده می‌شود. یکی از مزایای این فناوری این است که از طریق اسکنر چهره نیز عمل می‌کند که به علت مراحل کمتر تشخیص، امنیت بیشتری را ارائه می‌دهد.
با توجه به پیشرفت‌های فناوری، تشخیص چهره بیومتریک به یکی از مهمترین راهکارها در حوزه امنیت و شناسایی تبدیل شده است. با امکانات پیشرفته و قابلیت تطابق با سیستم‌های مختلف مدیریت، این فناوری به یک ابزار قدرتمند در کنترل و مدیریت هویت افراد تبدیل شده است. فناوری و روش های کارآمد دیگری نیز وجود دارند که بتوانند رفت و آمد پرسنل را مدیریت کنند بنابراین سیستم هایی وجود دارند که حضور غیاب را کنترل می کنند. بنابراین حتما مقاله استفاده از روش های فیوژن چند بیومتریک برای بهبود شناسایی و احراز هویت در سیستم حضور و غیاب را بخوانید.
نحوه عملکرد تشخیص چهره بیومتریک
روش کار تشخیص چهره بیومتریک با استفاده از این فناوری به شیوه‌ای دقیق و پیچیده انجام می‌شود.
عملکرد سیستم‌های تشخیص چهره بیومتریک، با تفاوت‌های ظاهری، برخی جزئیات فنی مشترک دارند. این عملکرد به دو بخش اصلی، یعنی ثبت نام و شناسایی، تقسیم می‌شود. برای استفاده از این سیستم، در ابتدا لازم است تصویر چهره فرد به وسیله دوربین دستگاه حضور و غیاب ثبت شود. سپس تصویر ذخیره شده پس از عملیات پردازش مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در مرحله اصلی شناسایی، ویژگی‌ها و خصوصیات تصویر استخراج شده و مورد بررسی قرار می‌گیرند. جزئیاتی همچون شکل بینی، فاصله پلک‌ها، ابروها، دهان، گونه و حتی ویژگی‌های بافت پوست در این مرحله مورد توجه قرار می‌گیرند.
برای انجام عملیات شناسایی، فرد مورد نظر در مقابل دوربین دستگاه قرار می‌گیرد. دوربین با مقایسه و تطبیق ویژگی‌های استخراج شده از تصویر مقابل، به تشخیص چهره بیومتریک می‌پردازد. این فرآیند به وسیله تجزیه و تحلیل دقیق و پیچیده‌ای انجام می‌شود.
به این ترتیب، استفاده از تشخیص چهره بیومتریک به ویژه در سیستم‌های حضور و غیاب، با تمرکز بر ویژگی‌های مشخصه چهره، امکان شناسایی دقیق و کارآمد فرد را فراهم می‌آورد.
انواع الگوریتم تشخیص چهره بیومتریک
برای اینکه با فناوری تشخیص چهره بیومتریک بیشتر آشنا شوید، بهتر است انواع الگوریتم‌های آن را بشناسید. در ادامه مطلب آنها را به صورت مختصر شرح می‌دهیم.
الگوریتم دو بعدی تشخیص چهره
یکی از پیشگامان و روش‌های ابتدایی در زمینه تشخیص چهره بیومتریک، الگوریتم تشخیص چهره دو بعدی است. این الگوریتم از دوربین‌ها برای ضبط تصاویر دو بعدی افراد استفاده می‌کند. در زمان تشخیص، تصاویر ثبت شده مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، این روش از لحاظ امنیت نسبت به تشخیص چهره بیومتریک، استانداردهای بالایی را نمی‌تواند ارائه دهد.
در الگوریتم تشخیص چهره دو بعدی، ویژگی‌های استخراجی از چهره فرد به طور کامل تجزیه و تحلیل نمی‌شوند و به صورت سطحی باقی می‌مانند. به همین دلیل، از این روش نمی‌توان به عنوان یک راه‌حل امن برای تشخیص چهره بهره‌برداری کرد. به راحتی می‌توان با استفاده از تصاویر دو بعدی فیلم یا عکس، این نوع الگوریتم را فریب داد و تشخیص چهره را تحت تاثیر قرار داد.
در نتیجه، از تشخیص چهره بیومتریک دو بعدی به عنوان یک روش نا‌امن و غیرقابل اعتماد در محیط‌هایی که امنیت حائز اهمیت است، پیشنهاد نمی‌شود. بنابراین به شما پیشنهاد میک نم مقاله مشکلات دستگاه حضور و غیاب تشخیص چهره و راهکارهای رفع مشکل را حتما مطالعه کنید. برای حصول از امنیت بهتر و تشخیص دقیق‌تر، بهتر است از روش‌های پیشرفته‌تر و سه‌بعدی مانند تشخیص چهره بیومتریک با استفاده از تصاویر سه‌بعدی و ویژگی‌های دقیق‌تر استفاده شود.
الگوریتم سه بعدی در تشخیص چهره
در الگوریتم تشخیص چهره بیومتریک با استفاده از تشخیص چهره سه بعدی، از تکنولوژی نور IR یا همان مادون قرمز جهت تجزیه و تحلیل دقیقتری از ویژگی‌های چهره استفاده می‌شود. این نوع الگوریتم توانایی اسکن نقاط و فضاهای گسترده‌تری از صورت را دارد که به وسیله‌ی این نور خاص انجام می‌شود. با این روش، عمق بیشتری از ویژگی‌ها و جزئیات چهره‌ی فرد مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. این اطلاعات نهایی به تشخیص چهره‌ای سه بعدی از افراد منجر می‌شود.
مزیت‌های قابل توجهی برای این روش وجود دارد. از جمله مزیت‌های اساسی می‌توان به دقت بیشتر این روش نسبت به تشخیص چهره دو بعدی اشاره کرد. اطلاعات به دست آمده از تشخیص چهره سه بعدی باعث کاهش خطاها و تشخیص دقیق‌تر فرد می‌شود. همچنین، امنیت در این روش به مراتب بیشتر است، زیرا جعل و تقلب در مقایسه با روش دو بعدی به‌طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. این الگوریتم با توجه به استفاده از اطلاعات سه بعدی، به راحتی تمایز افراد مختلف را مشخص می‌کند و احتمال تقلب را به حداقل می‌رساند.
الگوریتم تشخیص چهره با نور مرئی و یادگیری عمیق
در دنیای پیشرفته فناوری، الگوریتم‌های تشخیص چهره بیومتریک به وسیلهٔ نور مرئی به شکل متمایزی اهمیت داده شده است. این الگوریتم‌ها ارتقاء عمده‌ای در دقت و کارآیی سیستم‌های تشخیص چهره ایجاد کرده‌اند. به‌وسیلهٔ تکنیک تشخیص چهره بیومتریک در محیط‌های نوری مرئی، محدودیت‌ها و نقائص پیشین را به‌طور جدی حل کرده‌اند و نتیجتاً سیستم‌های به‌روز و قابل اطمینانی برای تشخیص افراد شکل گرفته‌اند.
یکی از رویکردهای پیشرفته در این زمینه، یادگیری عمیق است. این موضوع متعلق به حوزهٔ یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی است که به‌وسیلهٔ آن، می‌توان ویژگی‌ها و خصوصیات چهره را با دقت بیشتری استخراج کرده و تصویر دقیقتری از چهره فراهم آورد. این اقدام منجر به ارتقاء سطح دقت و قابلیت تمایز دستگاه‌های تشخیص چهره می‌شود.
به طور خلاصه، تکنیک تشخیص چهره بیومتریک به وسیلهٔ الگوریتم‌های نور مرئی و یادگیری عمیق انقلابی در حوزهٔ تشخیص افراد ایجاد کرده است. این پیشرفت‌ها به عنوان یک ترکیب هوش مصنوعی و فناوری نور مرئی، به سازمان‌ها امکان ارائهٔ سیستم‌های تشخیص چهره به‌روز و قدرتمند را فراهم می‌آورد.
مزایای الگوریتم نور مرئی و یادگیری عمیق
همانطور که پیشتر هم اشاره نمودیم، استفاده از این روش نسبت به دیگر روش‌ها مزایای فراوانی را به همراه دارد که در ادامه مطلب به صورت مختصر آنها را مورد بررسی قرار می‌دهیم.
- توانایی تشخیص چهره در حال حرکت افراد با فاصله ۳ متر
- بالا بودن سرعت تشخیص چهره
- قابلیت تشخیص تقلب و جعل خیلی قوی
- شناسایی چهره در محدوده هایی با زاویه وسیع
- توانایی تشخیص چهره چند نفر به صورت همزمان (حداکثر ۵ نفر)
- تشخیص چهره با استفاده از ویژگی‌های بیشتر
معایب سیستم‌های احراز هویت بیومتریک چهره
مطابق با گزارش‌های که انجام شده است تعداد بیشتری از افراد تمایل به ثبت چهره خود در سیستم‌های احراز هویت بصری را ندارند. علت این نگرانی ها موارد زیر است.
محدودیت آزادی افراد و نظارت اجتماعی
سیستم‌های تشخیص چهره بیومتریک، با دوربین‌های مجهز به هوش مصنوعی و تجزیه تحلیل داده‌ها، از زمان به کارگیری آن در جامعه، مورد تأمل و بررسی قرار گرفته است. برخی معتقدند که استفاده از این سیستم‌ها ممکن است به گسترده شدن نظارت‌های جامعه منجر شود که این نظارت‌ها ممکن است تأثیرات منفی بر آزادی افراد داشته باشند. این دیدگاه معتقد به این است که استفاده فراوان از تشخیص چهره بیومتریک منجر به کنترل و تعقیب مداوم افراد شود.
از طرف دیگر، سیستم‌های تشخیص چهره بیومتریک می‌توانند در جریان ردیابی و تشخیص مجرمان و جلوگیری از جرائم بسیار موثر باشند. این سیستم‌ها قادر به تشخیص چهره‌های مشابه با داده‌های موجود در پایگاه‌های اطلاعاتی هستند و این امر می‌تواند در تسهیل فرآیند انتقال به عدالت کمک کند.
به عبارت دیگر، تشخیص چهره بیومتریک به عنوان یک فناوری قدرتمند دارای جنبه‌های مثبت و منفی است. از طرفی، این فناوری می‌تواند به نظارت اجتماعی گسترده منجر شود و از طرف دیگر، با کمک به تشخیص و تعقیب مجرمان و حفظ امنیت جامعه به کار گرفته شود. به همین دلیل، لازم است تا تعادل مناسبی بین حفظ حقوق شخصی و اجتماعی و استفاده مؤثر از این فناوری برقرار شود.
احتمال خطای اندک
تشخیص چهره بیومتریک، به عنوان یکی از فناوری‌های حیاتی در حوزه‌ی تشخیص هویت افراد، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. بر اساس مطالعات انجام شده بر روی این سیستم، احتمال وقوع خطا به‌طور مشهودی کاهش یافته است. با اندکی تغییر در زاویه دوربین یا تغییرات ظاهری مانند مدل یا رنگ مو، درصد کمی از خطاها به سیستم اثر می‌گذارد. این خطاها ممکن است بر سرنوشت افرادی که هیچ علت جنایی ندارند، تأثیرگذار باشند. به طور کلی، این تکنولوژی با امکاناتی که دارد، بهبود چشمگیری در تشخیص افراد و کاهش احتمال خطا به‌همراه دارد.
نقض حریم خصوصی
رعایت حریم خصوصی، به‌عنوان یک چالش مهم در عصر تکنولوژی، نمایانگر اهمیت بی‌نظیر حفظ حریم شخصی افراد است. اکثر کشورها در تلاش‌اند تا با تأسیس دولتی محافظه‌کار، حریم خصوصی را در برابر دسترسی‌های غیرمجاز حفظ کنند. اما، در برخی مواقع، به‌ویژه در پیاده‌سازی سیستم‌های تشخیص چهره بیومتریک، این تعادل میان حفظ حریم خصوصی و تکنولوژی ممکن است به چالش کشیده شود.
استفاده از سیستم‌های تشخیص چهره بیومتریک باعث افزایش دقت و سرعت در احراز هویت می‌شود. اما، این روش به دلیل تجمع اطلاعات حساس، از جمله مشکلات حفظ حریم خصوصی است. گاهی اوقات، افراد ممکن است نگران شود که اطلاعات شناسایی‌شان توسط نهادهای ناخواسته به کار گرفته شوند.
برای مواجهه با این چالش، لازم است که سازمان‌ها و نهادها دقت و حساسیت بیشتری را در تدابیر امنیتی خود اعمال کنند. انتخاب فناوری‌های مناسب و رعایت قوانین و مقررات حریم خصوصی می‌تواند به حفاظت از اطلاعات شخصی کمک کند.
در نهایت، استفاده از تشخیص چهره بیومتریک باید با توجه به اصول اخلاقی و حقوق افراد انجام شود. تعادل میان ارتقاء فناوری و احترام به حریم خصوصی ضروری است تا از دستیابی به اهداف امنیتی بدون نقض حقوق اساسی افراد اطمینان حاصل شود.
نیاز به تجهیزات و سرمایه گذاری
به منظور دستیابی به نتایج بهبود یافته و رویکردهای اصولی در زمینه تشخیص چهره بیومتریک، ضرورت تجهیزات و سرمایه‌گذاری را احساس می‌کنیم. برای بهبود این روند، اندازه‌گیری و ثبت حجم گسترده‌ای از داده‌ها ضروری است. ایجاد یک پایگاه داده‌ای متناسب با این حجم از اطلاعات ضروریست. اما نگهداری اطلاعات در این مقیاس بزرگ نیازمند سرمایه‌گذاری و تجهیزات متناسب است. این چالش، به ویژه برای شرکت‌های نوپای به عنوان یکی از موانع اساسی در مسیر پیشرفت محسوب می‌شود.