معرفی و کارکرد تشخیص چهره بیومتریک
miri- ۱۷ شهریور ۱۴۰۳
امروزه احراز هویت و شناسایی افراد از طریق روش‌های مختلف مبتنی بر فناوری انجام می‌شود و در بسیاری از مراکز برای ثبت حضور و غیاب یا تأیید حضور افراد مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از بهترین تکنولوژی‌ها در این زمینه، تشخیص چهره بیومتریک است که با استفاده از ویژگی‌های صورت انسان، او را شناسایی می‌کند. این فناوری به دلیل دقت بسیار بالا در احراز و تأیید هویت، به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد و از نظر امنیتی نسبت به روش‌های دیگر مانند بیومتریک اثر انگشت، برتری دارد. در این مقاله به معرفی و بررسی عملکرد تشخیص چهره بیومتریک خواهیم پرداخت و با ویژگی‌های آن بیشتر آشنا خواهیم شد.
تشخیص چهره بیومتریک چیست؟
تکنولوژی تشخیص چهره بیومتریک یکی از روش‌های رایج و مؤثر برای شناسایی افراد و تأیید هویت آن‌هاست که بر اساس ویژگی‌های منحصر به فرد چهره عمل می‌کند. در این سیستم، ویژگی‌های چهره افراد با استفاده از الگوهای ریاضی شناسایی و در پایگاه داده ثبت می‌شوند. هر بار که فردی مقابل دوربین قرار می‌گیرد، ویژگی‌های صورت او با نمونه‌های ذخیره شده در دیتابیس مقایسه می‌شود تا هویت او تأیید یا رد گردد. این ویژگی‌ها به عنوان داده به سیستم وارد می‌شوند و با بهره‌گیری از تکنولوژی هوش مصنوعی و الگوریتم‌های یادگیری عمیق، چهره فرد با دقت بسیار بالایی تحلیل می‌شود. این تکنولوژی کاربردهای متنوعی دارد و در دستگاه‌های حضور و غیاب، نرم‌افزارها و برنامه‌های موبایل به کار گرفته می‌شود.
مراحل تشخیص چهره بیومتریک
سیستم تشخیص چهره بیومتریک از ابزارهای بسیار دقیقی تشکیل شده و برای تحلیل ویژگی‌های فیزیولوژیکی افراد مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرآیند و مراحل کارکرد این سیستم به منظور شناسایی هویت افراد به شرح زیر است:
شناسایی چهره
سیستم بیومتریک تشخیص چهره شامل سنسورها یا دوربین‌های ویژه‌ای است که قادر به شناسایی چهره افراد حتی در میان جمعیت‌های شلوغ می‌باشد. به طور کلی، چهره فرد می‌تواند به‌صورت مستقیم و واضح یا به‌صورت نمایی در پس‌زمینه شناسایی شود.
تجزیه و تحلیل چهره
پس از شناسایی و تهیه تصویر چهره فرد، مرحله تجزیه و تحلیل آن آغاز می‌شود. در سیستمهای تشخیص چهره بیومتریک، معمولاً از فناوری تصاویر دوبعدی بهره گرفته می‌شود. در این فرآیند، نقاطی مانند عمق حدقه چشم، فاصله بین چشم‌ها، فاصله پیشانی تا چانه، گوش‌ها و چانه، فرم لب و استخوان‌های گونه توسط نرم‌افزارهای تحلیلی اندازه‌گیری و در پایگاه داده ذخیره می‌شوند. این نقاط برای هر فرد به‌طور خاص و منحصر به فرد هستند و در کسری از ثانیه مورد بررسی و شناسایی قرار می‌گیرند.
تبدیل جزئیات به داده‌های قابل استفاده
در مرحله سوم فرآیند تشخیص چهره بیومتریک، داده‌های جمع‌آوری‌شده بر اساس ویژگی‌های چهره فرد به اطلاعات دیجیتال تبدیل می‌شوند. برای این کار از فرمول‌ها و محاسبات ریاضی استفاده می‌شود که به سیستمهای دیجیتال این امکان را می‌دهد تا چهره ثبت‌شده را با چهره موردنظر مقایسه کنند. داده‌های تحلیل‌شده از چهره فرد به یک فرمول ریاضی به نام کد عددی فیس پرینت تبدیل می‌شوند که نمایانگر ویژگی‌های منحصر به فرد هر فرد است.
انطباق تصاویر
در نهایت، به انتخاب تصویر تحلیل شده و تصویر ذخیره شده در پایگاه داده پرداخته می‌شود. هنگامی که شما در مقابل دوربین سیستم تشخیص چهره قرار می‌گیرید، تصویر شما با تصاویر موجود در پایگاه داده مقایسه می‌شود و در صورت تأیید، فرآیند احراز هویت بیومتریک انجام خواهد شد.
الگوریتم‌های تشخیص چهره بیومتریک
فرایند شناسایی چهره با بهره‌گیری از الگوریتم‌های گوناگون صورت می‌گیرد که شامل موارد زیر است:
الگوهای باینری محلی
در این الگوریتم ساده، ویژگی‌های محلی از یک تصویر استخراج می‌شود و در برابر تغییرات نور و حالت چهره بسیار مقاوم است. یکی از کاربردهای مهم این الگوریتم، استفاده در سیستمهای حضور و غیاب با تشخیص چهره است که قادر است چهره فرد را به‌طور آنی و در کسری از ثانیه شناسایی کند.
الگوریتم شبکه عصبی پیچیده
این الگوریتم یکی از انواع یادگیری عمیق محسوب می‌شود و توانایی شناسایی چهره‌ها را با دقت بسیار بالا دارد. بر اساس این الگوریتم، ویژگی‌های پیچیده از تصاویر استخراج می‌شوند و دقت آن در تشخیص چهره نسبت به سایر الگوریتم‌ها بالاتر است.
الگوریتم ریپوزیتوری
در این الگوریتم، چهره‌های دوبعدی و سه‌بعدی با بهره‌گیری از روش‌هایی نظیر رتینا فیس مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند.
الگوریتم Arc Face
یکی دیگر از الگوریتم‌های تشخیص چهره، الگوریتم Arc Face است که جزو دسته الگوریتم‌های یادگیری ماشین به شمار می‌آید. در این روش، دو تصویر از چهره به‌عنوان ورودی دریافت می‌شود و خروجی به‌دست‌آمده از تحلیل تفاوت‌های میان این دو تصویر استخراج می‌گردد.
تشخیص چهره بیومتریک چه مزایایی دارد؟
سیستمهای تشخیص چهره بیومتریک برای سازمان‌ها و کاربران دارای مزایای فراوانی هستند که شامل موارد زیر می‌باشد:
افزایش امنیت
ویژگی‌های فیزیکی چهره هر فرد به‌طور خاص و منحصر به فرد است و افراد نمی‌توانند برای دستیابی به اطلاعات، به حریم خصوصی دیگران نفوذ کنند. با استفاده از این سیستم در بخش‌های مختلف یک مجموعه، امکان ورود افراد غیرمجاز به آن مناطق وجود نخواهد داشت و امنیت محیط به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. علاوه بر این، این فناوری یکی از بهترین روش‌ها برای شناسایی تروریست‌ها و جنایتکاران به شمار می‌رود و در سیستمهای قضایی کاربرد بسیار موثری دارد.
صرفه‌جویی در زمان
یکی از بزرگترین مزایای تشخیص چهره بیومتریک، صرفه‌جویی در زمان است که به کسب و کارها کمک می‌کند تا از اتلاف وقت در فرآیند حضور و غیاب پرسنل جلوگیری کنند. این امر منجر به کاهش هزینه‌ها می‌شود و دیگر نیازی به صدور کارت‌های شناسایی مانند روش‌های سنتی نخواهد بود.
افزایش بهره‌وری
این سیستم برای نظارت بر تردد افراد نیازی به نیروی انسانی ندارد و به این ترتیب، موجب صرفه‌جویی در منابع و افزایش بهره‌وری سازمان خواهد شد.
تسهیل امور روزمره
استفاده از سیستم تشخیص چهره بیومتریک در فروشگاه‌ها به مشتریان این امکان را می‌دهد که به جای کارت اعتباری یا پول نقد، خریدهای خود را با این روش انجام دهند. این ویژگی موجب کاهش قابل توجهی در تولید زباله و صفوف پرداخت می‌شود.
از دیگر مزایای استفاده از سیستم تشخیص چهره بیومتریک می‌توان به عدم امکان تقلب و جعل، شناسایی چهره در حال حرکت و همچنین شناسایی چهره‌هایی که ماسک یا عینک به چهره دارند، اشاره کرد.
سخن پایانی
در مقاله امروز، به بررسی تکنولوژی تشخیص چهره بیومتریک، الگوریتم‌ها و مزایای آن پرداختیم و با نحوه عملکرد این سیستم آشنا شدیم. تشخیص چهره بیومتریک یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌ها برای شناسایی و تأیید هویت افراد با دقت، سرعت و امنیت بالا به شمار می‌رود. با استفاده از این سیستم، می‌توانید به مدیریت حضور و غیاب پرسنل و تأیید هویت افراد در انواع سازمان‌ها و مجموعه‌ها بپردازید.
