สนใจระบบจดจำใบหน้า การสร้างระบบจดจำใบหน้าที่แข็งแกร่งซึ่งปราศจากอคติทั้งทางเชื้อชาติและเพศไม่ใช่เรื่องง่าย ท้ายที่สุดแล้ว อัลกอริธึมไม่ได้สร้างอคติ พวกเราทำ.
ตลาดเทคโนโลยีการจดจำใบหน้ากำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว จากสนามบินในสหรัฐฯ ที่อาศัยข้อมูลไบโอเมตริกซ์ในการคัดกรองผู้โดยสารระหว่างประเทศ การบังคับใช้กฎหมายขึ้นอยู่กับการจับกุมอาชญากร และโซเชียลมีเดียที่ใช้เพื่อยืนยันตัวตนของผู้ใช้เทคโนโลยีจดจำใบหน้าคือความต้องการของชั่วโมง
ทศวรรษที่ผ่านมาเต็มไปด้วยอัลกอริธึมล้ำสมัยใหม่ที่พัฒนาโดยบริษัทพัฒนาซอฟต์แวร์ชั้นนำและการวิจัยที่ก้าวล้ำในด้าน Deep Learning มีการแนะนำอัลกอริธึมการมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์ใหม่เช่นกัน ทุกอย่างเริ่มต้นเมื่อ AlexNet ซึ่งเป็น Deep Convolutional Neural Network ได้รับความแม่นยำสูงในชุดข้อมูล ImageNet (ชุดข้อมูลที่มีภาพมากกว่า 14 ล้านภาพ) ในปี 2555 แล้วซอฟต์แวร์จดจำใบหน้าคืออะไร? มันทำงานอย่างไร?
ก่อนที่เราจะทำความเข้าใจว่าเทคโนโลยีการจดจำใบหน้าทำงานอย่างไร เราต้องเข้าใจว่าเราจดจำใบหน้าได้อย่างไร
ระบบจดจำใบหน้าคืออะไร ?
การจดจำใบหน้าเป็นวิธีการทางเทคโนโลยีในการจดจำใบหน้ามนุษย์ ไบโอเมตริกซ์ใช้ในระบบจดจำใบหน้าเพื่อทำแผนที่ลักษณะใบหน้าจากภาพถ่ายหรือวิดีโอ ในการค้นหาคู่ที่ตรงกัน ระบบจะเปรียบเทียบข้อมูลกับฐานข้อมูลของใบหน้าที่รู้จัก การจดจำใบหน้าสามารถช่วยในการยืนยันตัวตนของบุคคล แต่ยังทำให้เกิดความกังวลเรื่องความเป็นส่วนตัวอีกด้วย
ในปี 2022 ตลาดการจดจำใบหน้าคาดว่าจะสูงถึง 7.7 พันล้านดอลลาร์ เพิ่มขึ้นจาก 4 พันล้านดอลลาร์ในปี 2560 ทั้งนี้เนื่องจากการจดจำใบหน้ามีการใช้งานเชิงพาณิชย์ที่หลากหลาย สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย รวมถึงการเฝ้าระวังและการตลาด
มนุษย์รู้จักใบหน้าได้อย่างไร?
ระบบการรับรู้ในสมองของเรานั้นซับซ้อน อันที่จริง นักวิทยาศาสตร์ยังคงพยายามคิดออก เราสามารถสรุปได้ว่าเซลล์ประสาทในสมองของเราระบุใบหน้าในที่เกิดเหตุก่อน (จากร่างกายของบุคคลไปจนถึงพื้นหลัง) เราแยกลักษณะใบหน้าและเก็บไว้ในฐานข้อมูลประเภทของเราเอง โดยใช้หน่วยความจำของเราเป็นฐานข้อมูล เราสามารถจำแนกบุคคลตามคุณลักษณะของพวกเขาได้ เราได้รับการฝึกอบรมเกี่ยวกับชุดข้อมูลขนาดใหญ่อย่างอนันต์และกว้างขวางอย่างอนันต์โครงข่ายประสาท.
ซอฟต์แวร์จดจำใบหน้าในเครื่องจะดำเนินการในลักษณะเดียวกัน ขั้นแรก เราใช้อัลกอริธึมการตรวจจับใบหน้าเพื่อตรวจจับใบหน้าในฉาก ดึงลักษณะใบหน้าออกจากใบหน้าที่ตรวจพบ และใช้อัลกอริธึมในการจำแนกบุคคล
ขั้นตอนการทำงานของระบบจดจำใบหน้าทำงานอย่างไร
1 การตรวจจับใบหน้า
การตรวจจับใบหน้าเป็นเวอร์ชันเฉพาะของ Object Detection ซึ่งมีวัตถุเพียงชิ้นเดียวให้ตรวจจับ – ใบหน้ามนุษย์
เช่นเดียวกับการคำนวณเวลาและการแลกเปลี่ยนพื้นที่ในวิทยาการคอมพิวเตอร์ มีการแลกเปลี่ยนระหว่างความเร็วการอนุมานและความแม่นยำในอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่องด้วย มีอัลกอริธึมการตรวจจับวัตถุจำนวนมาก และอัลกอริธึมที่แตกต่างกันมีการแลกเปลี่ยนความเร็วและความแม่นยำ
เราประเมินอัลกอริธึมการตรวจจับวัตถุที่ล้ำสมัยที่แตกต่างกัน:
- OpenCV (ฮาอาร์-คาสเคด)
- MTCNN
- YoloV3 และ Yolo-Tiny
- SSD
- BlazeFace
- ShuffleNet และ Faceboxes
ในการสร้างระบบตรวจจับใบหน้าที่แข็งแกร่ง เราจำเป็นต้องมีความแม่นยำและรวดเร็วอัลกอริทึมเพื่อทำงานบน GPU และอุปกรณ์มือถือแบบเรียลไทม์
ความแม่นยำ
ในการอนุมานตามเวลาจริงในการสตรีมวิดีโอ ผู้คนสามารถมีท่าทาง การบดบัง และเอฟเฟกต์แสงบนใบหน้าได้ต่างกัน สิ่งสำคัญคือต้องตรวจจับใบหน้าได้อย่างแม่นยำในสภาพแสงต่างๆ และท่าทาง
OpenCV (ฮาอาร์-คาสเคด)
เราเริ่มต้นด้วยการนำ OpenCV ของ Haar-cascade ซึ่งเป็นไลบรารีจัดการรูปภาพโอเพนซอร์สใน C.
ข้อดี:เนื่องจากห้องสมุดนี้เขียนด้วยภาษาซี มันเร็วมากสำหรับการอนุมานในระบบเรียลไทม์
ข้อเสีย:ปัญหาของการใช้งานนี้คือไม่สามารถตรวจจับใบหน้าด้านข้างและทำงานได้ไม่ดีในท่าทางและสภาพแสงที่แตกต่างกัน
MTCNN
อัลกอริทึมนี้ใช้วิธีการเรียนรู้เชิงลึก ใช้ Deep Cascaded Convolutional Neural Networks ในการตรวจจับใบหน้า
ข้อดี:มีความแม่นยำมากกว่าวิธี OpenCV Haar-Cascade
ข้อเสีย:เวลาทำงานที่สูงขึ้น สนใจระบบจดจำใบหน้า
YOLOV3
การตรวจจับใบหน้า YOLO (คุณดูเพียงครั้งเดียว) เป็นอัลกอริธึม Deep Learning ที่ทันสมัยสำหรับการตรวจจับวัตถุ มีโครงข่ายประสาทเทียมจำนวนมาก สร้างแบบจำลอง Deep CNN (ลึกหมายถึงความซับซ้อนของสถาปัตยกรรมแบบจำลองเป็นอย่างมาก)
โมเดล Yolo ดั้งเดิมสามารถตรวจจับคลาสอ็อบเจ็กต์ 80 คลาสที่มีความแม่นยำสูง เราใช้โมเดลการจดจำใบหน้า Yolo นี้เพื่อตรวจจับวัตถุเพียงชิ้นเดียว – ใบหน้า
เราฝึกอัลกอริทึมนี้กับชุดข้อมูล WiderFace (ชุดข้อมูลรูปภาพที่มีป้ายกำกับใบหน้า393,703 รายการ )
นอกจากนี้ยังมีอัลกอริธึม Yolo รุ่นย่อสำหรับการตรวจจับใบหน้า Yolo-Tiny Yolo-Tiny ใช้เวลาคำนวณน้อยลงโดยลดความแม่นยำลง เราฝึกโมเดล Yolo-Tiny ด้วยชุดข้อมูลเดียวกัน แต่ผลลัพธ์ของกรอบขอบเขตไม่สอดคล้องกัน
ข้อดี:แม่นยำมาก ไม่มีข้อบกพร่อง เร็วกว่า MTCNN
จุด ด้อย:เนื่องจากมีเลเยอร์ Deep Neural Network ขนาดมหึมา มันจึงต้องการทรัพยากรในการคำนวณมากขึ้น ดังนั้นจึงทำงานช้าบน CPU หรืออุปกรณ์มือถือ สำหรับ GPU นั้นต้องใช้ VRAM มากกว่าเนื่องจากมีสถาปัตยกรรมขนาดใหญ่
SSD
SSD (Single Shot Detector) ก็ลึกเช่นกันโครงข่ายประสาทเทียมรุ่นอย่าง YOLO
ข้อดี:มีความแม่นยำดี สามารถตรวจจับได้ในท่าต่างๆ การส่องสว่าง และการบดบัง ความเร็วในการอนุมานที่ดี
ข้อเสีย:ด้อยกว่ารุ่น YOLO แม้ว่าความเร็วในการอนุมานจะดี แต่ก็ยังไม่เพียงพอที่จะทำงานบน CPU, GPU ระดับล่าง หรืออุปกรณ์มือถือ
BlazeFace
เช่นเดียวกับชื่อ มันเป็นอัลกอริธึมการตรวจจับใบหน้าที่รวดเร็วอย่างเห็นได้ชัดที่เผยแพร่โดย Google ยอมรับอินพุตภาพขนาด 128×128 เวลาในการอนุมานอยู่ในหน่วยย่อยมิลลิวินาที อัลกอริธึมนี้เหมาะสำหรับใช้ในการจดจำใบหน้าบนโทรศัพท์มือถือ เหตุผลที่มันเร็วมากคือ:
- เป็นรุ่นเครื่องตรวจจับใบหน้าเฉพาะซึ่งแตกต่างจาก YOLO และ SSD ซึ่งเดิมสร้างขึ้นเพื่อตรวจจับคลาสจำนวนมาก ดังนั้น BlazeFace จึงมีสถาปัตยกรรม Deep Convolutional Neural Network ที่เล็กกว่า YOLO และ SSD
- ใช้ Depthwise Separable Convolution แทนเลเยอร์ Convolution มาตรฐาน ซึ่งทำให้มีการคำนวณน้อยลง
ข้อดี:ความเร็วในการอนุมานที่ดีมากและการตรวจจับใบหน้าที่แม่นยำ
จุด ด้อย:โมเดลนี้เหมาะสำหรับการตรวจจับภาพใบหน้าจากกล้องโทรศัพท์มือถือ ดังนั้นจึงคาดว่าใบหน้าควรครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ในภาพ ใช้งานไม่ได้ดีเมื่อขนาดใบหน้าเล็ก ดังนั้นในกรณีของภาพจากกล้องวงจรปิดจึงทำงานได้ไม่ดี
เฟสบ็อกซ์
อัลกอริธึมการจดจำใบหน้าล่าสุดที่เราใช้คือ Faceboxes เช่นเดียวกับ BlazeFace มันคือเครือข่าย Deep Convolutional Neural ที่มีสถาปัตยกรรมขนาดเล็กและออกแบบมาสำหรับคลาสเดียว – Human Face เวลาอนุมานนั้นรวดเร็วแบบเรียลไทม์บน CPU ความแม่นยำนั้นเทียบได้กับ Yolo สำหรับการตรวจจับใบหน้า สามารถตรวจจับใบหน้าขนาดเล็กและขนาดใหญ่ในภาพได้อย่างแม่นยำ
ข้อดี:ความเร็วในการอนุมานที่รวดเร็วและความแม่นยำที่ดี
ข้อเสีย:อยู่ระหว่างการประเมิน
2 การแยกคุณสมบัติ
หลังจากตรวจจับใบหน้าในภาพแล้ว เราจะครอบตัดใบหน้าและป้อนให้อัลกอริทึมการแยกคุณลักษณะซึ่งสร้างการฝังใบหน้า- เวกเตอร์หลายมิติ (ส่วนใหญ่ 128 หรือ 512 มิติ) ที่แสดงคุณสมบัติของใบหน้า
เราใช้อัลกอริธึม FaceNet เพื่อสร้างการฝังใบหน้า
เวกเตอร์การฝังแสดงถึงลักษณะใบหน้าของบุคคล ดังนั้นการฝังเวกเตอร์ของภาพสองภาพที่แตกต่างกันของบุคคลคนเดียวกันจะอยู่ใกล้กันยิ่งขึ้น และภาพเวกเตอร์ของอีกบุคคลหนึ่งจะยิ่งไกลออกไป ระยะห่างระหว่างเวกเตอร์สองตัวคำนวณโดยใช้ระยะทางแบบยุคลิด
3 การจำแนกใบหน้า
หลังจากได้รับเวกเตอร์การฝังใบหน้าแล้ว เราก็ฝึก aอัลกอริทึมการจำแนกประเภท, K-เพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุด (KNN) เพื่อจำแนกบุคคลจากเวกเตอร์ฝังตัวของเขา
สมมติว่าในองค์กรมีพนักงาน 1,000 คน เราสร้างการฝังใบหน้าของพนักงานทั้งหมดและใช้เวกเตอร์การฝังเพื่อฝึกอัลกอริทึมการจำแนกประเภทที่ยอมรับเวกเตอร์การฝังใบหน้าเป็นอินพุตและส่งคืนชื่อของบุคคลนั้น
ผู้ใช้สามารถใช้ตัวกรองที่แก้ไขพิกเซลเฉพาะในภาพก่อนที่จะวางลงบนเว็บ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ แต่สร้างความสับสนให้กับอัลกอริธึมการจดจำใบหน้า –
ระบบจดจำใบหน้ามีการใช้งานอย่างไร ?
สนามบิน
ผู้คนที่เข้าและออกจากสนามบินสามารถติดตามได้โดยใช้ระบบจดจำใบหน้า เทคโนโลยีนี้ถูกใช้โดยกระทรวงความมั่นคงแห่งมาตุภูมิเพื่อระบุบุคคลที่อยู่เกินวีซ่าหรืออยู่ระหว่างการสอบสวนทางอาญา
บริษัทโทรศัพท์มือถือ
Apple ใช้การจดจำใบหน้าเป็นครั้งแรกเพื่อปลดล็อก iPhone X และเทคโนโลยีดังกล่าวถูกส่งต่อไปยัง iPhone XS Face ID ยืนยันว่าคุณเป็นคนที่คุณบอกว่าคุณเป็นใครเมื่อคุณเข้าถึงโทรศัพท์ของคุณ จากข้อมูลของ Apple อัตราการสุ่มใบหน้าปลดล็อคโทรศัพท์ของคุณคือหนึ่งในล้าน
วิทยาลัยและมหาวิทยาลัย
อันที่จริงซอฟต์แวร์จดจำใบหน้าสามารถมีบทบาทได้ อาจารย์ของคุณอาจรู้ว่าคุณโดดเรียนหรือไม่ อย่าคิดให้เพื่อนร่วมห้องที่ฉลาดของคุณทำข้อสอบด้วยซ้ำ
สื่อสังคม
เมื่อคุณอัปโหลดรูปภาพไปยัง Facebook จะใช้อัลกอริทึมในการตรวจจับใบหน้า หากคุณต้องการแท็กบุคคลในรูปภาพของคุณ บริษัทโซเชียลมีเดียจะถามคุณ สามารถเชื่อมโยงกับโปรไฟล์และจดจำใบหน้าได้อย่างแม่นยำ 98%
แคมเปญการตลาดและโฆษณา
เมื่อทำการตลาดผลิตภัณฑ์หรือแนวคิด นักการตลาดมักพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น เพศ อายุ และเชื้อชาติ แม้แต่ในคอนเสิร์ต การจดจำใบหน้าก็สามารถนำมาใช้เพื่อระบุผู้ชมที่เฉพาะเจาะจงได้
เทคโนโลยีใหม่นำมาซึ่งโอกาสใหม่
ความก้าวหน้าของระบบจดจำใบหน้าและการมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์ได้ก้าวกระโดดอย่างมาก แต่นี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติทางเทคโนโลยีเท่านั้น ลองนึกภาพว่าอัลกอริธึมการจดจำใบหน้าและเทคโนโลยีแชทบอทจะทรงพลังขนาดไหน!
ไม่เคยสายเกินไปที่จะเป็นส่วนหนึ่งของการเคลื่อนไหวนี้
Face-sso (By K&O) หากท่านสนใจ เครื่องสแกนใบหน้ารุ่นต่างๆ หลากหลายรุ่น หรือ ติดตั้งระบบสแกนใบหน้า สามารถติดต่อสอบถามได้โดยตรง เรามีแอดมินคอยคอบคำถาม 24 ชั้วโมงที่ Line OA เครื่องสแกนใบหน้า สามารถ ขอราคาพิเศษได้ ตามงบประมาณที่เหมาะสม สอบถามได้สบายใจทั้ง เรื่องค่าบริการ ราคา และ งบประมาณ มั่นใจเพราะเป็นราคาที่สุด คุ้มค่าที่สุด
หากท่านมีความสนใจ บทความ หรือ Technology สามารถติดต่อได้ตามเบอร์ที่ให้ไว้ด้านล่างนี้
Tel.086-594-5494
Tel.095-919-6699
หรือ K&O FB / เว็บไซต์หลัก
