Reconocimiento facial

Reconocimiento facial automático

El reconocimiento facial se refiere al análisis del desarrollo de rasgos visibles en el área de la cabeza frontal , dado por la disposición geométrica y las propiedades de textura de la superficie.

Diferenciación de términos

Debe hacerse una distinción entre la localización de un rostro en la imagen y la asignación del rostro a una persona específica. En el primer caso, se comprueba si se puede ver un rostro y dónde, en el segundo, quién es.

Cuando se trata de reconocimiento facial en el sentido de reconocer qué rostro es, se pueden distinguir dos casos: si esto lo hacen los humanos, el mundo angloparlante habla de percepción facial , mientras que el reconocimiento facial por máquinas se conoce como rostro. reconocimiento . La policía utiliza personas que son particularmente capaces de reconocimiento facial como superreconocimientos con fines educativos .

Algunas especies animales pueden distinguir rostros en animales de la misma especie o en animales de otra especie, incluidos los humanos, y reconocerlos en ese sentido. Los términos percepción facial y reconocimiento facial ( conespecífico / heteroespecífico ) se utilizan aquí.

Capacidad de los seres vivos para reconocer rostros humanos.

La capacidad de reconocer y diferenciar rostros ( percepción de rostros ) normalmente la adquiere el cerebro humano durante los primeros meses de vida. Está vinculado a funciones del cerebro, más precisamente al lóbulo occipital . Una falta parcial o total de esta capacidad se llama prosopagnosia .

A los recién nacidos les interesan más las caras o los objetos que parecen caras que cualquier otra cosa. Ya en el último tercio del embarazo, los embriones abren los ojos y desarrollan el sentido de la vista. En 2017, las pruebas en bebés no nacidos en la semana 34 de embarazo mostraron que se vuelven a un patrón de luz proyectado en la pared abdominal de la madre de una manera estadísticamente significativa si este tiene el patrón básico de una cara.

Reconocimiento facial técnico

En un contexto técnico, el reconocimiento facial es uno de los procesos biométricos . Se utiliza con fines de seguridad, penales y forenses , con el fin de identificar o verificar ( autenticar ) a personas físicas. El reconocimiento facial técnico asistido por computadora se usa típicamente para controlar el acceso a áreas sensibles a la seguridad y para buscar duplicados en bases de datos, por ejemplo, en registros de registro para prevenir el robo de identidad .

La norma internacional ISO / IEC 19794-5 es decisiva para la adquisición y representación digital de imágenes faciales con fines interoperables , en particular para su uso en pasaportes electrónicos y criminología . Sus especificaciones detalladas con respecto al contenido de la imagen y la tecnología de grabación están destinadas a una alta calidad de reconocimiento.

Proceso 2D

Los procesos simples de reconocimiento facial utilizan una medida geométrica bidimensional (2D) de características especiales (por ejemplo, ojos, nariz, boca). Aquí se determina su posición, distancia y posición entre sí. Sin embargo, los métodos actuales se basan principalmente en cálculos complejos como el análisis de ondículas (por ejemplo, utilizando la transformación de Gabor ) o el análisis de componentes principales . El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) ha realizado repetidamente estudios comparativos de varios procesos comerciales y universitarios. Los resultados muestran un aumento significativo en el rendimiento del reconocimiento en aproximadamente 10 años. Con una tasa de aceptación falsa del 0,1% establecida en 1993, la tasa de rechazo falso fue del 79%, lo que no es apto para la práctica (es decir, casi cuatro de cada cinco personas no fueron reconocidas en ese momento)% reducido (es decir, aproximadamente una de cada cien personas no esta reconocido). Esta tasa está en el mismo orden de magnitud que los métodos actuales de reconocimiento de huellas dactilares o iris y supera las capacidades del reconocimiento facial humano.

En 2001, dos científicos informáticos desarrollaron el método Viola Jones para el reconocimiento facial, que lleva su nombre . El proceso se basa en el aprendizaje automático y también reconoce otro tipo de estructuras, como las señales de tráfico para la conducción autónoma . Comparable a esto es el método del histograma de gradientes orientados (HOG), que también se basa en datos de entrenamiento.

Proceso 3D

Además del reconocimiento facial biométrico bidimensional, que utiliza cámaras disponibles comercialmente para la grabación , se ha desarrollado una nueva rama que se basa en la grabación tridimensional (3D) (por ejemplo, mediante proyección de rayas ) del rostro. La información adicional está destinada a lograr una mayor precisión en el reconocimiento, una mejor independencia de las poses y seguridad contra la superación. Los resultados de las pruebas del NIST muestran que, a mediados de 2006, los métodos 2D seguían siendo superiores a los métodos 3D en términos de rendimiento de reconocimiento.

usar

En Alemania, durante el Festival de la Cultura del Rin en Bonn en otoño de 2011, se inició un proyecto de la emisora ​​pública WDR , que permite el reconocimiento facial de los visitantes del festival. Esto funciona a través de fotos (de alta resolución) de los visitantes del festival, que se "etiquetan" con la ayuda del reconocimiento facial de Facebook . Los rostros están identificados y vinculados a perfiles de Facebook.

La aplicación FindFace, producida por desarrolladores de software rusos, solo requiere una foto de una persona, p. B. grabada en la calle para luego encontrar a esta persona en Internet en las redes sociales (a mayo de 2016). El sistema debería z. B. se puede utilizar para ayudar a las personas que se encuentran en tiendas reales como. B. ver un sistema estéreo para poder ofrecer publicidad dirigida en Internet más tarde. Pero los particulares también pueden sacar fotos de desconocidos a los que quieran registrar en la calle, para que luego puedan utilizar la aplicación para buscar sus perfiles en Internet y contactar con la persona. La administración de la ciudad de Moscú quiere usar el software en el futuro para hacer coincidir las fotos de las cámaras de vigilancia con las fotos policiales. La empresa de seguridad Kaspersky ha probado el sistema y ha comprobado que el sistema tiene una tasa de detección del 90 por ciento. El sistema se basa en FaceN y utiliza técnicas de aprendizaje automático para reconocer rostros. Se analizan las estructuras del rostro, que no cambian ni siquiera cuando z. B. se usan anteojos o maquillaje.

En octubre de 2016, se reveló que había 117 millones de estadounidenses en la base de datos de reconocimiento facial del FBI .

El 1 de agosto de 2017, el Ministerio Federal del Interior y Deutsche Bahn iniciaron un proyecto de reconocimiento facial en la estación de tren Südkreuz de Berlín. Las personas de prueba voluntarias que pasaban por la estación de tren con más frecuencia debían ser reconocidas por medio de tres cámaras. Los sujetos de prueba habían almacenado previamente sus nombres y dos fotos de sus rostros. 275 personas se ofrecieron como voluntarias para el proyecto. El proyecto piloto debería durar inicialmente seis meses. Finalmente terminó después de un año el 31 de julio de 2018. Los activistas de la protección de datos y los activistas de los derechos civiles reaccionaron a la prueba con duras críticas. Maja Smoltczyk , responsable de protección de datos del Estado de Berlín , dijo a Rundfunk Berlin-Brandenburg rbb que se trataba de "una vulneración de los derechos fundamentales de muy, muy gran alcance, en particular el derecho a la autodeterminación informativa", es decir, el consagrado constitucionalmente derecho a “no ser observado y anónimo para conmover al público”. El Ministerio Federal del Interior, sin embargo, calificó el proyecto como un éxito. La Jefatura de Policía Federal también calificó los procesos de reconocimiento facial en el informe final como "valiosos instrumentos de apoyo para los registros policiales".

Si bien se suponía que esta primera prueba solo se ocuparía del reconocimiento facial, inicialmente se planeó otra que, según el Ministerio Federal del Interior, puede usarse para detectar e informar automáticamente a personas indefensas acostadas u objetos sospechosos mediante software. Sin embargo , a principios de 2021, el ministro del Interior federal, Horst Seehofer, se abstuvo de utilizar el reconocimiento facial apoyado por IA y lo eliminó del borrador de la nueva Ley de Policía Federal.

En agosto de 2017, investigadores de la Universidad de Stanford presentaron una IA que lee la forma del rostro, la expresión facial y la forma en que la persona estaba vestida a partir de más de 35.000 fotos de una plataforma de citas y las asignó a las preferencias sexuales de la persona. gente. Luego, hicieron que su programa examinara fotos al azar de personas heterosexuales y homosexuales y las asignara a una orientación sexual. En los hombres, el IC fue correcto en el 81% de los casos, en las mujeres fue del 71%. Los estimadores humanos, por otro lado, escribieron alrededor de un 20% peor. Los activistas de HRC y GLAAD cuestionaron la metodología del estudio, solo se clasificó de acuerdo con los estándares de belleza. Los propios investigadores determinaron que también podrían estar equivocados, pero señalaron los peligros para los afectados si se usa indebidamente dicha tecnología.

Investigadores de la Universidad de Maryland y Dartmouth College han desarrollado una IA que tiene un 92 por ciento de posibilidades de saber si alguien está mintiendo al mirar la voz y la expresión facial de alguien. La IA recibió capacitación en 104 videos que mostraban a personas diciendo tanto la verdad como la mentira en la corte. La IA aprendió a reconocer cambios mínimos en la expresión facial y la voz para interpretar la verdad de lo que se decía. El sistema podría mejorarse enormemente con mejores datos de audio y más material de video.

A principios de 2018 se supo que en un proyecto piloto en la estación de tren de Zhengzhou en China, la policía estaba usando gafas de sol con software de reconocimiento facial. En cuestión de segundos, las caras se comparan con antecedentes penales y los sospechosos se muestran en una computadora móvil similar a una tableta . Siete criminales ya han sido arrestados de esta manera.

En noviembre de 2018, la empresa china Watrix presentó una IA que puede identificar a las personas a 50 metros de distancia de las grabaciones de una cámara de vigilancia con una tasa de aciertos del 94 por ciento basándose solo en su forma de andar. Por lo tanto, ya no es necesario ver la cara de una persona para identificarla. La tecnología ya está en uso en Shanghai y Beijing.

La empresa sueca "Visage Technologies AB" ofrece software de reconocimiento facial como SDK .

En su artículo "Nos dirigimos hacia un estado de vigilancia ': el auge de la tecnología de reconocimiento facial" , la periodista Hannah Devlin describe cómo el propietario de un restaurante de Londres utiliza Facewatch , una empresa de reconocimiento facial rápido para clientes de negocios, hoteles o casinos contra los ladrones. Gracias a un sistema de cámara instalado, los rostros se comparan con los sospechosos en el menor tiempo posible. En una nube de empresa se almacenan estos registros. El propietario de la empresa es informado de inmediato a través de una aplicación en su teléfono inteligente cuando un sospechoso ingresa a sus instalaciones comerciales. Si el reconocimiento facial en tiempo real se combina con la base de datos biométrica de Aadhaar más grande que existe , podría crear el estado orwelliano perfecto , según Hannah Devlin en su artículo. En el sitio web de la compañía, Facewatch anuncia que para los Juegos Olímpicos de Verano en Tokio 2020, los rostros de los atletas, patrocinadores, voluntarios y otras personas acreditadas se escanearán en cientos de terminales Intel y NEC .

En enero de 2020, el New York Times informó que el FBI, Seguridad Nacional y numerosas agencias locales de aplicación de la ley estaban utilizando Clearview AI .

Autenticación

Una cara reconocida se puede utilizar como factor biométrico para la autenticación . En China , este tipo de reconocimiento facial asistido por IA se utiliza cada vez más. Muchas de estas aplicaciones, que se encuentran particularmente en casa en el sector bancario y financiero, se basan en el software Face ++ de Megvii . Esta es una aplicación biométrica basada en el marco de aprendizaje profundo Brain ++. Los algoritmos detrás de él se entrenan con la ayuda de grandes conjuntos de datos, es decir, una gran cantidad de imágenes. Este proceso de aprendizaje automático utiliza una gran red neuronal de varias capas que ajusta sus parámetros durante la fase de entrenamiento hasta que se reconoce de manera confiable el rostro de una persona. Apple comercializa el reconocimiento facial para la identificación del usuario con el nombre " Face ID ".

crítica

Los críticos de la tecnología señalan las fuertes intrusiones en la privacidad y advierten contra el abuso de la vigilancia masiva. La organización estadounidense de derechos civiles American Civil Liberties Union cita a la República Popular China como un ejemplo escalofriante de un estado de vigilancia , cuyas autoridades monitorean a los miembros de la minoría musulmana uigur en todo el país con alrededor de 200 millones de cámaras de vigilancia y reconocimiento facial .

En mayo de 2019 , San Francisco se convirtió en la primera ciudad del mundo en prohibir a sus autoridades y a la policía de la ciudad el uso de tecnología de reconocimiento facial. El ayuntamiento lo justifica con la protección de los derechos civiles. San Francisco, como “sede tecnológica”, tiene que asumir la responsabilidad aquí y tiene que regular las nuevas tecnologías con precisión.

Las manifestaciones contra el racismo en Estados Unidos en la primavera de 2020 han intensificado la discusión sobre los programas de reconocimiento facial, escribe FAZ . Por lo tanto, IBM se está retirando del negocio. El periódico cita una carta del CEO Arvind Krishna a varios miembros del Congreso estadounidense que IBM ya no ofrece tal software y generalmente está en contra de esta tecnología si su uso conduce a la vigilancia masiva , la discriminación y la violación de los derechos humanos . Él cree que ahora es el momento de iniciar un diálogo nacional sobre si las agencias de aplicación de la ley deben utilizar la tecnología de reconocimiento facial y cómo , dijo Krishna . Las manifestaciones contra el racismo después de la muerte violenta del afroamericano George Floyd habían alimentado la discusión sobre el reconocimiento facial. La FAZ cita una entrada de blog de la organización Algorithmic Justice League , luego de que la policía usara tecnología de reconocimiento facial durante las protestas, y advirtió que esto “una vez más dañaría desproporcionadamente a la gente negra”.

Incluso Amazon ha prohibido a la policía de EE. UU. El uso de su software de reconocimiento facial. La prohibición temporal es válida por un año y debería darle tiempo al Congreso para adoptar "reglas apropiadas" para el uso de tales tecnologías, informó ZEIT el 11 de junio de 2020.

En octubre de 2020, European Digital Rights lanzó la campaña " Reclaim Your Face ". La asociación de organizaciones de derechos civiles quiere lograr una prohibición del reconocimiento facial en los espacios públicos. Con este fin, se puso en marcha una iniciativa ciudadana europea el 17 de febrero de 2021 . Esta iniciativa cuenta con el apoyo de más de 60 organizaciones (a junio de 2021).

El 2 de marzo de 2021, el Süddeutsche Zeitung informó que, después de años de litigio, Facebook estaba pagando a los demandantes 650 millones de dólares (el equivalente a 539 millones de euros) por utilizar un software de reconocimiento facial. Casi 1,6 millones de usuarios de Facebook se unieron a la demanda presentada en Illinois en 2015 . Acusaron a Facebook de usar software de reconocimiento facial en fotos que subieron sin su consentimiento previo. Cada miembro de la demanda colectiva puede contar con al menos $ 345.

Ver también

• Propios rostros
• Reconocimiento de emociones
• INDECT - controvertido proyecto de seguridad de la UE
• Reconocimiento de expresiones faciales
• Identidad digital de viajero conocido

literatura

• Claus-Christian Carbon: Procesamiento facial. Procesos de reconocimiento facial temprano. Disertación. Free University of Berlin 2003 (en línea ).
• Evgenij W. Dikich: Método de reconocimiento facial automático. Disertación. Universität Karlsruhe 2003. Logos, Berlín 2003, ISBN 3-8325-0428-1 .
• Claudia Freitag: Procesamiento facial en edad preescolar. Reconocimiento de caras nuevas en función de la expresión de emociones y correlatos neurofisiológicos del aprendizaje de caras nuevas. Disertación. Universidad Justus Liebig Giessen, 2007, urna : nbn: de: hebis: 26-opus-50652
• Roland Meyer: Retratos operativos. Una historia de imágenes de identificabilidad de Lavater a Facebook. Prensa de la Universidad de Konstanz, Konstanz 2019, ISBN 978-3-8353-9113-0 .
• Roland Meyer: reconocimiento facial. (Serie Culturas de la imagen digital ). Wagenbach, Berlín 2021, ISBN 978-3-8031-3705-0 .
• Doris Y. Tsao: Cómo lee el cerebro las caras. En: Scientific American . Febrero de 2019, págs. 18-25.

enlaces web

Wikcionario: reconocimiento facial  - explicaciones de significados, orígenes de palabras, sinónimos, traducciones

• Fraunhofer-Gesellschaft , igd.fraunhofer.de: Proyecto Bioface (investigación de sistemas de reconocimiento facial)
• Swr.de SWR2 Knowledge Miércoles 30 de mayo de 2012, Andreas Hain: ¿ El fin del anonimato? Los escáneres faciales pronto estarán en todas partes (con manuscrito y como MP3 )
• visualcapitalist.com 22 de mayo de 2020, Iman Ghosh: Mapped: The State of Facial Recognition Around the World ("Mapa mundial sobre el uso del reconocimiento facial")

Evidencia individual