Оценка этой статьи по мнению читателей:
Интернет буквально переполнен статьями на тему того, как работает разблокировка по лицу (Face ID) на iPhone. Если вы хотя бы немножко интересовались этим вопросом, то сразу же вспомните все эти, набившие оскомину, термины: лазерный проектор, ИК-излучатель, 30 тысяч точек и т.п.
Все популярные ресурсы (The Verge, Wired, Engadget) как под копирку пишут одно и то же, повторяя слова, сказанные еще на презентации первого iPhone с технологией Face ID.
Если ваше любопытство полностью удовлетворяется этими общими фразами, порой искаженными и далекими от реальности, тогда эта статья не для вас. Здесь же я расскажу о том, что в действительности происходит, когда вы пытаетесь разблокировать свой смартфон при помощи распознавания лица.
Надеюсь, эта статья ответит на многие вопросы!
Нейросети, искусственный интеллект, самообучение…
Эти слова, как мантру, повторяют блогеры, пытаясь объяснить работу Face ID. Но давайте задумаемся на минуточку, что это значит.
Чтобы смартфон научился классифицировать объекты (в нашем случае — лица), он должен пройти долгий и нелегкий процесс обучения. К примеру, если мы хотим, чтобы нейросеть отличала кошек от собак, мы должны «скормить» ей тысячи (а лучше десятки и сотни тысяч) фотографий различных собачек и котиков. Причем, каждая фотография должна иметь пометку о том, что конкретно на ней изображено.
В процессе обучения, нейросеть начнет выставлять веса таким образом, чтобы на выходе всегда активировался один нейрон, отвечающий за конкретное животное.
А теперь представьте себе такой процесс обучения на iPhone или Android. Вам нужно показать телефону тысячи своих фотографий с разной прической и макияжем, разной мимикой и аксессуарами. Ведь, как иначе смартфон будет вас узнавать? А затем нужно показать еще сотню тысяч других лиц, уточнив при этом, что это не вы и не следует этих людей пропускать.
Приятно, конечно, тешить себя мыслью, что ваш смартфон такой умный и сам обучается в процессе использования, но в реальности он проходит обучение еще до того, как попадет на прилавки магазинов. И ваше лицо, естественно, не имеет к этому процессу никакого отношения.
Для обучения нейросетей нужны очень мощные графические процессоры и много времени. Поэтому, на телефон загружают уже обученную нейросеть. Которая способна лишь незначительно адаптироваться в процессе своей работы.
Но как же тогда Android-смартфоны и iPhone за пару секунд запоминают лицо пользователя и в дальнейшем распознают его мгновенно, вне зависимости от выражения лица, освещения и даже макияжа? Где же тысячи фотографий и длительное обучение?
Как работает Face ID и распознавание лица?
Понятное дело, что учить смартфон запоминать ваше лицо, а также лица других людей — бессмысленная и ресурсоемкая задача. Он не будет классифицировать лица в том смысле, как делает это для различных видов животных или растений (в приложении Камера). Вместо этого телефон обучают делать кое-что другое.
Вначале (еще «на заводе») нейросеть учат просто различать лица, то есть, выделять какие-то конкретные признаки лица (формы, размеры, расстояния) и отличать одни от других. Делается это при помощи так называемой сверточной нейронной сети (CNN) и специальных фильтров или сверток (в рамках этой статьи понимание данного процесса совершенно не важно).
Вся нейросеть состоит из слоев: на первый слой подается изображение с лицом, на втором слое применяются свертки, дальше идет выделение отдельных признаков, после чего на последнем (выходном) слое определяется конкретный человек.
К примеру, если бы наша нейросеть определяла расу человека и на предпоследнем слое собрались бы такие признаки, как «темная кожа», «толстые губы», «широкий нос» и «крупные зубы», тогда на выходе активировался бы нейрон, отвечающий за негроидную расу.
Но нам не нужен последний слой. То есть, нейросеть не будет пытаться узнать конкретного человека или расу, а всё должно заканчиваться сбором признаков. Другими словами, Apple или любой другой Android-разработчик обучает нейросеть лишь собирать признаки лиц:
Однако же, само по себе умение собирать признаки еще не позволяет нам реализовать идентификацию пользователя по лицу.
Давайте на секундочку отвлечемся. Как мы понимаем, внутри нейросети нет ничего, кроме чисел. Вся нейросеть — это просто математическая модель, в которой одни числа, «проходя» по связям от нейрона к нейрону, умножаются и суммируются (подробно об этом я рассказывал в этой статье).
В итоге, каждый признак — это не изображение глаза или носа, а определенное число, которое ассоциируется с конкретным глазом, носом или расстоянием между глазами (для каждого лица эти числа будут разными). Набор всех признаков называется вектором. К примеру, на картинке выше у нас есть 7 признаков на выходе из нейросети, то есть, наш вектор признаков — это 7 определенных чисел, уникальных для конкретного лица.
А теперь следите за мыслью, так как это самая важная часть в понимании Face ID или распознавания лица на любом другом смартфоне. Как мы знаем, вектор можно изобразить в пространстве. Для удобства представим, что у нас на выходе из нейросети только два числа: первое отвечает за цвет глаз, а второе — за цвет кожи.
Мы подаем в нейросеть фото человека с голубыми глазами и светлой кожей, а на выходе получаем два числа, например, 5 и 4. Затем мы подаем фото другого человека с темной кожей и зелеными глазами, соответственно, получаем на выходе другие числа, к примеру, 3 и 2. Всё это — двумерные вектора (с двумя координатами), которые можно легко отобразить на плоскости:
Если признаков будет 3, то получим трехмерный вектор, который также очень легко изобразить в пространстве (добавится третья координата глубины).
Нейросеть на смартфоне собирает гораздо больше признаков, соответственно и размерность вектора также намного выше. Вообразить себе точку в таком пространстве невозможно, так как наш мозг ограничен только тремя измерениями. Но это не суть важно, главное, что искусственный интеллект работает с этим без малейших проблем.
Когда сверточная нейросеть научилась выделять признаки, мы собираем несколько одинаковых нейросетей (с одинаковыми весами) в один блок и продолжаем обучение. Только теперь задание посложнее. Мы должны подавать уже 3 фотографии на вход: на первых двух снимках (А и Б) изображено лицо одного и того же человека, но с небольшими отличиями (макияж, другая прическа, другое выражение), а на третьем снимке (В) — лицо совершенно другого человека:
Задача нашей новой нейросети — не просто выделять какие-то признаки каждого лица, но подбирать их так, чтобы когда мы отобразим эти вектора в пространстве, расстояние между А и Б (слегка отличающимися лицами одного и того же человека) было минимальным, а вектор В (лицо совершенно другого человека) находился как можно дальше:
Мы продолжаем «скармливать» нейросети тысячи примеров до тех пор, пока она не научится выделять правильные признаки, чтобы расстояние между векторами одного и того же лица было минимальным, а между разными лицами — максимальным. И весь этот процесс обучения, повторюсь, происходит еще до того, как смартфон попадет на прилавки.
Когда нейросеть научилась это делать, ее можно загружать на iPhone или Android-смартфон.
Теперь пользователь включает функцию распознавания лица (или Face ID) и происходит первоначальная настройка. Обученная нейросеть уже знает, какие именно нужно выделить признаки и создает, образно говоря, их вектор в пространстве. Телефону уже не нужны тысячи ваших фотографий или десятки тысяч снимков других людей, чтобы научиться различать лица (делать классификацию). Вектор признаков вашего лица всегда будет находиться примерно в одном и том же месте скрытого пространства.
Когда вы попытаетесь разблокировать устройство в очередной раз, нейросеть снова создаст вектор признаков того лица, которое видит перед собой. И этот вектор с огромной вероятностью разместится в пространстве очень близко к первому — тому, что был сохранен при начальной настройке Face ID.
Если же другой человек попытается разблокировать ваш телефон, нейросеть создаст новые признаки, вектор которых будет находиться гораздо дальше от сохраненного. Соответственно, аппарат не разблокируется.
Подведем небольшие итоги
Смартфон не умеет классифицировать лица, как например, его камера определяет сцену (цветок, собака, кошка и пр.):
Он не понимает, что какое-то лицо принадлежит конкретному человеку, а другое лицо — другому конкретному человеку. Его нейросеть просто умеет так выделять признаки лица, чтобы их вектора всегда занимали определенное положение в пространстве.
Как вы уже догадались, смартфон не хранит фотографии своего владельца, так как в этом нет никакого смысла. Сохраняются лишь вектора (наборы чисел), расстояния между которыми и сравниваются при каждой разблокировке.
Может ли iPhone или Android-смартфон «обучаться» в процессе использования? Если мы говорим именно о тренировке нейросети, тогда ответ однозначный — нет.
Сеть обучена производителем и дополнительные «тренировки» невозможны, так как это потребовало бы переобучения всей нейросети. Но когда смартфон создает вектор признаков и он находится дальше, чем нужно для разблокировки, и в то же время вы вводите верный пин-код (то есть, подтверждаете, что это ваш вектор признаков), тогда устройство может (но не факт) запомнить его и в дальнейшем пропускать.
В чем разница между Face ID на iPhone и Распознаванием лица на Android?
Обе технологии используют один и тот же принцип работы, о котором я рассказал чуть выше. Наличие одной лишь селфи-камеры на Android-смартфонах и целый набор датчиков на iPhone могут ввести в заблуждение пользователей касательно самого процесса распознавания лица.
На самом деле, все дополнительные датчики на iPhone нужны только для обнаружения витальности (или жизненности). Помимо распознавания признаков лица, еще более сложной задачей является определение того, находится ли перед камерой смартфона живое (настоящее) лицо или же это фотография/видео/маска.
Android-смартфоны с одной селфи-камерой определяют жизненность лица при помощи определенных алгоритмов. Скорее всего, вам не удастся обмануть современную разблокировку по лицу простой фотографией или даже видео с экрана. Особенно, если камера видит очертание телефона или фотографии/бумаги в ваших руках. Подобные примитивные методы моментально обнаруживаются нейросетью.
Смартфон пытается определить характерные для стекла или бумаги блики, которых не может быть на реальном лице. Также в расчет берется текстура области лица или предмета, которым вы пытаетесь заменить лицо. Анализируется муар, расфокусировка и дисторсия на снимке.
Может даже использоваться анализ микромимики, когда смартфон делает несколько снимков подряд, а затем попиксельно ищет различия.
С другой стороны, iPhone использует гораздо более эффективный метод защиты. При помощи дополнительных датчиков он строит карту глубины, то есть, видит ваше лицо в трехмерном пространстве. Соответственно, все обманные методы, связанные с использованием 2D подделок (фотографии, снимки с экрана, видео), отпадают сразу же. Остается лишь использование масок. Но и здесь нейросеть пытается обнаружить подделку.
Метод 3D-сканирования однозначно безопаснее 2D-сканирования, но не стоит полагать, что распознавание лица на Android-смартфонах очень легко обмануть. Особенно, когда речь идет о флагманах, вычислительной мощности которых достаточно для работы глубоких нейросетей.
Основные технологии распознавания лиц
В завершение хотелось бы просто перечислить самые популярные методы распознавания лиц:
- Распознавание только при помощи селфи-камеры. Это наиболее распространенный метод разблокировки на Android-смартфонах (бюджетных, средне-бюджетных и практически всех флагманах). Здесь используется предварительно обученная нейросеть, сравнивающая расстояние между векторами признаков. Главный недостаток этого метода — зависимость от освещения. В темноте разблокировка по лицу работает крайне плохо.
- Использование дополнительной ИК-подсветки. Подобная технология применяется, например, на смартфоне Huawei P40. Разница с первым методом только в том, что для распознавания совершенно нет нужды во внешнем освещении.
- Построение карты глубины. Этот метод использует те же нейросети, но анализируется трехмерный снимок лица вместо плоского. На Android-смартфонах встречается крайне редко. Например, Google Pixel 4 вместо модного Soli-радара использует ровно ту же технологию, что и Face ID на iPhone (проецируется шаблон из тысячи точек). Также некоторые флагманы Huawei используют проектор точек (Huawei Mate 20 Pro и Mate 30 Pro).
Алексей, главный редактор Deep-Review
P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на наш научно-популярный сайт о мобильных технологиях, чтобы не пропустить самое интересное!
Системы распознавания лиц сегодня окружают каждого из нас: с их помощью находят преступников, бесконтактно оплачивают покупки в супермаркетах и проходят через турникеты в метро. И речь не только о глобальном видеонаблюдении, но и о хорошо знакомом Face ID в смартфоне. Однако, несмотря на схожесть задач, принципы работы и методология у этих решений разные. Давайте разбираться.
Face ID: как это работает?
Функция распознавания лица в смартфоне – это способ идентификации и подтверждения личности. Алгоритм Face ID сопоставляет лицо, находящееся перед ним, с сохраненным ранее шаблоном и отвечает на запрос является ли данный пользователь владельцем аппарата.
Face ID применяется для разблокировки гаджета, входа в приложения и совершения покупок или денежных переводов. Система не предназначена для идентификации большого количества людей и, что важно, биометрические данные не отправляются в облако, а остаются на устройстве пользователя. Практически это означает следующее: когда FaceID применяется для подтверждения транзакции, например, в банковском мобильном приложении, банк не может быть абсолютно уверен, что операцию проводит непосредственно его Клиент, а не другой человек, имеющий доступ к телефону.
Как смартфон узнает, что Я это Я?! Детали технологии немного различаются в зависимости от моделей устройств, но в целом работу системы распознавания лиц в смартфонах можно условно разделить на четыре этапа:
-
сканирование лица при помощи сенсора или фронтальной камеры
-
получение уникальных данных – система ориентируется на набор особенностей сканируемого лица: контуры глазниц, форма скул и ширина носа
-
получение шаблона с ранее полученными данными о пользователе
-
поиск соответствий или сравнение – этап, на котором система “отвечает” разрешить доступ или нет.
Весь этот процесс, учитывая мощности современных процессоров, занимает всего доли секунды.
А как работает видеоаналитика с распознавание лиц? И в чем различия?!
Обнаружение и распознавание лиц в видеонаблюдении (facial recognition technology) — это технология, способная сопоставить лицо человека из видео или фото с базой данных лиц на сервере. Интеллектуальная видеоаналитика распознавания лиц работает следующим образом:
Шаг 1 – камера фиксирует и определяет лицо человека отдельно или в толпе. Современные комплексы позволяют распознать человека, даже если он не смотрит в камеру, но находится в допустимых пределах поворота головы.
-
Биометрический комплекс FaceNeuroVision, к примеру, гарантирует распознавание лица с поворотом до 35 градусов по горизонтали и вертикали. На практике – до 90.
Шаг 2 – подробный анализ изображения лица с помощью ИИ и машинного обучения в режиме реального времени. Алгоритм системы оценивает узловые точки лица, расположение которых уникально для каждого человека.
Шаг 3 – преобразование цифрового изображения в биометрические данные и получение так называемого “отпечатка лица”.
Шаг 4 – передача данных на сервер и сравнение полученного отпечатка лица с имеющимися в базе данных образцами.
В отличие от Face ID, которая используется в большей мере для биометрической аутентификации, видеоаналитические системы применяются для решения задач в самых разных отраслях – от безопасности до образования:
Безопасность. Правоохранительные органы и спецслужбы используют системы распознавания лиц для поиска преступников, доказательства правонарушений и их предотвращения. Биометрическую видеоаналитику применяют для обеспечения безопасности в аэропортах и метро, на спортивных мероприятиях, в торговых и образовательных центрах, а также на закрытых режимных объектах.
Розничная торговля, общепит и банки. Система распознавания лиц помогает узнавать клиентов в лицо, понимать портрет аудитории, предотвращать мошенничество и оптимизировать сервис так, чтобы продавать больше, а также гарантировать безопасность проводимых транзакций. Использование сервисов биометрической верификации в мобильном банкинге позволяет проводить сравнение цифрового отпечатка лица с эталонным профилем Клиента непосредственно на сервере банка, а не на устройстве Клиента. Это является надежной защитой от подлога личности и проведения транзакции другим пользователем.
-
Совсем недавно на рынке появились сверхкомпактные коробочные решения для биометрического распознавания лиц, которые позволяют использовать видеоаналитику Facial recognition даже на объектах, где установка серверов или персональных компьютеров затруднительна или не представляется возможной (банкоматы, рестораны, кафе, мини магазины). FNV Appliance – самый простой и экономически выгодный способ внедрить нейросетевую систему биометрического распознавания лиц FaceNeuroVision на объектах малого бизнеса и ритейла. Несмотря на достаточно компактный размер он позволяет контролировать доступ в охраняемые зоны, вести учет рабочего времени сотрудников, минимизировать риски недобросовестных действий, идентифицировать нарушителей и сокращать потери от воровства, а также идентифицировать VIP-клиентов и отслеживать поведение покупателей для маркетинговых целей.
Здравоохранение и медицина. Распознавание лиц в клиниках, больницах и домах престарелых помогает идентифицировать пациентов для сокращения очередей, отслеживать прием лекарств и наблюдать за состоянием больных. Кроме того, нейросети уже научились быстро и точно устанавливать диагнозы и обнаруживать генетические заболевания по характерным признакам на лице.
Образование. Сервисы распознавания лиц помогают и в учебных заведениях: они могут отслеживать посещаемость, а также наблюдать за учащимися во время важных тестов или экзаменов, чтобы те не списывали и не использовали подсказки.
Резюме
Системы распознавания лиц позволяют решать широчайший спектр задач, поэтому интерес к ним стабильно высок, а спрос возрастает в геометрической прогрессии.
Face ID и видеоаналитические биометрические системы предназначены для разных целей и соответственно, механизмы их работы, инструменты и процессы передачи данных различаются. Важным отличием также является алгоритм сравнения лица с эталонными данными – производится он на устройстве пользователя или на сервере Заказчика.
В современные смартфоны всё активнее внедряется система распознавания лиц. Но как она работает?
Можно сказать, что iPhone X открыл новую эпоху. Технология распознавания лиц — основная его «фишка». И никто не сомневается в том, что такой способ разблокировки будет внедряться и во многие другие смартфоны.
Содержание
- 1 Чуть-чуть истории
- 2 Как работает технология распознавания лиц?
- 3 За технологией будущее?
- 4 Заключение
Чуть-чуть истории
Ещё в 1960-ых годах проводились специальные опыты, в ходе которых компьютер должен был научиться распознавать лицо человека. Тогда это ни к чему не привело, так как любая эмоция приводила к сбою. Также изобретенная система боялась изменения условий освещения.
Лишь в самом конце XX века появились системы, которые научились определять лица людей по фотографиям, запоминая их. При этом они перестали сбоить при появлении усов, бороды, очков и прочих «помех». Активнее всего подобные системы начали внедряться в цифровые фотоаппараты. Также они нашли себе место в охранном секторе.
У систем распознавания лиц долгое время был один существенный недостаток. Они сильно зависели от освещения и ракурса. Впрочем, в охранных сканерах эта проблема не была заметна. К ним лицо прикладывалось почти вплотную, освещаясь затем лампами. Избавиться же от вышеупомянутого недостатка помогло внедрение стереосъемки. Две камеры понимают глубину сцены, в связи с чем точность показаний вырастает в несколько раз.
Как работает технология распознавания лиц?
Постепенно новая функция начала появляться в смартфонах. Здесь биометрическая идентификация пользователя внедряется для того, чтобы разблокировать устройство не мог посторонний человек. В идеале получить доступ к персональной информации может только близнец. Переживать по этому поводу не стоит. Вряд ли кто-то будет всерьез скрывать что-то от родного брата или сестры. Да и никто не мешает установить для чтения каких-то особо секретных данных дополнительный пароль.
Работу системы распознавания лиц в смартфонах можно условно разделить на четыре этапа:
- Сканирование лица. Оно осуществляется при помощи фронтальной камеры или, как в случае с iPhone X, специального сенсора. Сканирование является трехмерным, поэтому фокус с показом фотографии срабатывать не будет.
- Извлечение уникальных данных. Система ориентируется на набор особенностей сканируемого лица. Чаще всего это контуры глазниц, форма скул и ширина носа. В продвинутых системах также могут «замечаться» шрамы.
- Извлечение из памяти шаблона с ранее полученными данными.
- Поиск соответствий. Финальный этап, на котором система решает, разблокировать ли дисплей. Мощности современных процессоров позволяют тратить на «размышление» всего доли секунды.
Функция распознавания лиц может быть реализована даже при помощи фронтальной камеры — лишь бы она имела два объектива. Однако в таком случае работа данной функции окажется нестабильной. Дело в том, что лишь специальные датчики обеспечат сканирование лица даже в темноте, тогда как «фронталке» требуется яркое освещение. Также особые датчики виртуально выводят на лицо большее количество точек, поэтому они срабатывают даже при появлении бороды, очков и других помех. Словом, в каком-нибудь DOOGEE Mix 2 система точно будет работать заметно хуже, чем в iPhone X. Другое дело — юбилейный продукт Apple стоит гораздо дороже, чем все остальные смартфоны с функцией распознавания лица.
За технологией будущее?
Нужные для сканирования лица датчики требуют идеальной установки. Сдвиг на сотые доли миллиметра приведет к тому, что работа функции перестанет быть идеальной — поэтому при производстве смартфона может наблюдаться повышенный выход брака, а это приводит к росту его стоимости. Да и сами датчики стоят весьма дорого, неспроста их использует только компания Apple, хотя никаких патентов на них у неё нет.
Одним словом, пока функцию распознавания лиц производители «андроидов» будут реализовывать посредством фронтальной камеры. Уже сейчас её можно встретить в Samsung Galaxy S8 и Note 8. Но владельцы этих устройств подтвердят вам, что работает она не лучшим образом — легче использовать сканер отпечатков пальцев. Поэтому пока о будущем функции ничего сказать нельзя. Нужно ждать, будет ли Apple внедрять соответствующие датчики в более доступные смартфоны, а также появятся ли они в устройствах на базе Android.
Заключение
Переживать по поводу сохранения ваших идентификационных данных не стоит. Созданный при сканировании лица шаблон находится в отдельном разделе памяти — чтение этого сектора компьютером или сторонними программами невозможно. Впрочем, это касается и отпечатков пальцев. А каким видом идентификации пользоваться удобнее — это выбирать только вам.
Держали ли вы когда-нибудь в руках смартфон, умеющий распознавать лицо? И ждете ли вы массового внедрения данной функции? Поделитесь своим мнением в комментариях, мы будем этому рады!
Читайте также
С какой точностью вы сможете определить, один и тот же человек на фотографии или два разных? Кажется, что это проще простого. На деле же — не всегда. Порой зайдешь в инстаграм какой-нибудь девочки — и будто совсем другой человек по сравнению с тем, что в жизни. Поэтому точность распознавания человеком составляет только 97,53%.
А китайские ученые разработали алгоритм, который такую же задачу решает с точностью 98,52%. Смиритесь: компьютер распознает лица лучше вас. А еще компьютер лучше вас распознает скрытые эмоции на статичных кадрах и умеет с 91-процентной точностью определять геев и 83-процентной — лесбиянок. У человека результаты скромнее — 61% и 54% соответственно.
Но не надо комплексовать, что вы хуже «глупой машины». Машина на то и машина, что действует по алгоритмам, тогда как у человека больше вариативности. Стоит только закрыть половину лица — и у компьютера сразу возникнут проблемы. Конечно, технологии развиваются, поэтому вариативность появляется и у компьютера, благодаря 3D-сканированию и машинному обучению.
Подытоживая: компьютер хорош. А раз так, его возможности распознавать лица стали использовать из соображений безопасности. Австралийские пограничники с 2007 года пользуются системой SmartGate, которая в том числе сравнивает лицо человека с его фотографией в паспорте. Британские же полицейские в этом году впервые поймали преступника через систему распознавания лиц.
Мы с вами не так часто ездим в Австралию и, надеюсь, не нарушаем закон в Великобритании. Поэтому мы чаще всего сталкиваемся с распознаванием лица в смартфонах. Оно бывает трех типов — рассказываем.
Распознавание лиц фронталкой
Если вы любите поиздеваться над фанатами Apple, то вот вам повод: Android научился узнавать лицо владельца еще в 2011 году. Хотя издеваться над кем-то по поводу смартфонов — это зашквар, не надо так делать.
Не думаю, что кто-то на полном серьезе этим пользовался. Работало распознавание лиц медленно и не всегда, потому что для этих целей использовалась обычная фронтальная камера. При первом запуске система распознавала расстояние между вашими глазами, ширину носа и другие параметры лица, а потом сравнивала. Стоило сменить ракурс, или если света было недостаточно — и приходилось по старинке вводить пароль. В общем, инновация прошла незамеченной и использовалась в основном прошаренными школьниками, чтобы похвастаться перед одноклассницами (по крайней мере, у меня было именно так).
Распознавание радужки глаза
В Samsung Galaxy Note 7 была особенность, которая должна была взорвать умы покупателей — сканер радужки глаза, следующий этап в безопасности смартфонов. Но на деле всем было как-то пофиг. Тем более, назвать безопасным телефон, который мог у тебя взорваться в руке, как-то язык не поворачивается.
Кстати, еще в 1936 году офтальмолог Франк Бурш обратил внимание, что радужные оболочки у глаз уникальны, и их можно использовать, чтобы идентифицировать личность. Радужка хороша тем, что сильно отличается от человека к человеку — настолько, что даже не обязательно делать снимки в каком-то огромном разрешении, чтобы отличить один глаз от другого. Правда, от идеи до ее патента прошло полвека. И только в 1990-м Джон Даугман придумал, как закодировать радужку.
Специальный алгоритм убирает со снимка все, кроме самой радужки — зрачок, склеру, веки, блики от очков и так далее. А потом строится модель радужки, по которой система отличает правильных людей от неправильных.
Фотографируют глаз → получают фотографию → определяют радужку и веки → вырезают радужку → удаляют лишнее → нормализация → кодирование → аутентификация
Все это звучит замечательно, но сканер радужки — это все равно дополнительная функция, а не основная. Из Samsung Galaxy Note 7 ее перенесли в Note 8, а также S8 и S8+. Только во всех этих смартфонах есть более привычный, универсальный и быстрый сканер отпечатков пальцев. Чтобы им пользоваться, не обязательно направлять смартфон на лицо. Плюс, он спокойно работает в темноте.
Face ID
Чтобы ее новая супер технология не стала таким же «просто дополнением», Apple выпилила сканер отпечатков пальцев в iPhone X и оставила только распознавание лиц — Face ID.
Face ID — это не то же самое, что было в Android Ice Cream Sandwich. Для Face ID нужен целый набор датчиков, размещенных на полуострове в «бесконечном» дисплее iPhone X. 7-мегапиксельная фронтальная камера — это только маленькая шестеренка во всем этом «механизме».
Набор сенсоров составляет 3D-модель лица из 30 000 точек, поэтому Face ID должен распознавать лицо с разных ракурсов. За счет использования ИК-камеры функция работает даже в темноте. Кроме того если в вашей внешности произойдут какие-то изменения (нанесете макияж, отрастите бороду, постареете), Face ID все равно будет работать.
Apple говорит, что Face ID намного безопаснее, чем сканер отпечатков пальцев Touch ID. Вероятность, что сканер отпечатков пальцев примет чей-то отпечаток за ваш — 1 к 50 000. Вероятность, что чужое лицо смартфон примет за ваше — 1 к 1 000 000.
Тем не менее, некоторые издания уже протестировали Face ID близнецами и результаты получились 50 на 50. Одна пара близнецов без проблем «хакнула» современную защиту iPhone X. В другом случае, смартфон не сдавался и не давал однояйцевой сестре разблокировать чужой аппарат.
Что дальше?
Зайдет ли распознавание лиц так же, как в свое время зашел сканер отпечатков пальцев? Еще год назад я бы ответил, что не зайдет. Но теперь, когда за дело взялась Apple, верится в технологию чуть больше. Я не фанат и не неадекват, но как-то вот получается у Apple распространять старые-новые фишки.
Возможно, сканер отпечатков пальцев и распознавание лиц будут жить бок о бок — как IPS и AMOLED, Android и iOS, Фараон и Тимати. Возможно, Apple побалуется и вернется к сканеру отпечатков, научившись встраивать его прямо в экран. А возможно, уже через пару-тройку лет Xiaomi выпустит очередной Redmi за 10 тысяч без сканера отпечатков пальцев, который будет пусть и косячно, но распознавать лица.
Особенности, преимущества и недостатки технологии распознавания лиц.
Еще 5 лет назад для защиты личных данных в смартфоне использовались стандартные пароли — числовые комбинации и графические ключи. Данные вводились пользователями на экране блокировки. Чтобы получить доступ к устройству, достаточно было узнать 4-значный пароль. На смену классическим способам защиты телефона пришли сканеры отпечатки пальцев. Это более надежный способ блокировки гаджета — чтобы разблокировать смартфон, нужно приложить палец владельца устройства.
Современные смартфоны используют технологию распознавания лиц. Простыми словами, телефон «узнает» своего владельца и снимает блокировку, открывая доступ к персональным данным и приложениям.
Как работает технология распознавания лиц на смартфоне?
Технология использует 2D или 3D-датчик (зависит от модели смартфона), который сканирует лицо человека. При первой настройке телефона датчик запоминает лицо владельца: расстояние между глазами, контур губ, размер носа, подбородок и другие отличительные особенности внешности.
Полученная информация преобразуется в цифровые данные — в смартфоне создается трехмерная модель лица владельца устройства. После этого, когда мы хотим разблокировать телефон, алгоритм начинает сравнивать созданную модель и лицо, которое отсканировал 2D или 3D-датчик.
Сам датчик для распознавания лиц находится на лицевой части мобильного устройства — в верхней части. Его часто можно увидеть возле фронтальной камеры — небольшая точка, которую иногда можно принять за дополнительный динамик.
Искусственный интеллект, который сканирует лицо, постоянно обучается. Каждый раз когда блокировка снимается со смартфона через технологию распознавания лица, датчик «запоминает» больше особенностей. Например, через 1-2 недели использования телефона увеличится скорость снятия блокировки смартфона. Даже если владелец устройства опустит густую бороду или наденет очки, технология распознавания лиц узнает его.
На бюджетных смартфонах для распознавания лица может использоваться фронтальная камера. У этой технологии меньше преимуществ, чем у 3D-сканирования. При разблокировке смартфона с плохим освещением (ночью, в комнате с выключенным светом или пасмурную погоду) телефон может выдать ошибку, что не может распознать владельца. В этом случае нужно поднести фронтальную камеру ближе к лицу или использовать альтернативный вариант — ввести классический пароль, графический ключ или воспользоваться сканером отпечатков пальцев (если он есть в гаджете).
Технология распознавания лиц, встроенная в камеру, запоминает меньше деталей внешности человека. Возможности функции ограничены разрешением камеры.
На некоторых смартфонах установлен специальный инфракрасный датчик. Во-первых, он определяет, есть ли лицо перед смартфоном. Во-вторых, датчик «передает» на лицо владельца тысячи точек — в районе 30 000. Благодаря этому выполняется проецирование трехмерной модели лица. ИК-камера, которая находится на лицевой части мобильного устройства, считывает созданную ранее карту из точек — лицо человека. Все данные передаются в специальный процессор гаджета.
What to Know
- Go to Settings > Security > Biometrics > Face Recognition, or search for Face Recognition in Settings.
- After your face is registered, go to Face Recognition again and make sure the Face Unlock toggle is On.
- On Google Pixels, go to Settings > Security > Face Unlock > Set up Face Unlock.
This article explains how to set up Android face recognition on your phone or tablet. The instructions apply to devices running Android 10 and later.
How to Unlock an Android Device With Face Recognition
The steps for setting up face recognition differ slightly depending on your device’s model, but here’s how it works on most Androids:
The screenshots below are taken from a Samsung Galaxy S20. Your menu options may look different. If you have trouble finding the Face Recognition feature, search for it in the Settings app.
-
Go to your Android Settings and tap Security (Security & privacy or Security & Location in some versions of Android).
-
Tap Biometrics.
-
Tap Face Recognition.
-
Enter your password, PIN, or pattern.
-
Tap Continue.
-
Hold your device in front of you and position it so your entire face is inside the circle, then hold the device still as your phone records your face.
If your camera is struggling to detect your face, seek out better indoor lighting conditions.
-
After your face is registered, tap Face Recognition again.
-
Make sure the Face Unlock toggle is switched On.
Features such as facial hair, glasses, and piercings can confuse face identifiers. To improve Android face recognition, tap Add alternative appearance to enhance recognition.
The next time your device locks, notice the silhouette icon at the bottom of the screen. This indicates your camera is searching for a face. If it recognizes you, the icon will become an open padlock. Swipe it to unlock your device.
How to Set Up Face Unlock on Google Pixel
Face Unlock is available for Google Pixel 4, Pixel 7, and Pixel 7 Pro. The steps to set it up are more straightforward.
-
Go to your Android Settings and tap Security.
-
Tap Face Unlock or Face & Fingerprint Unlock.
-
Enter your password, PIN, or pattern.
-
Tap Face Unlock or Set up Face Unlock. Hold your device in front of you as your phone records your face.
On the Pixel 4, face recognition can be used to unlock your phone, make payments, and sign in to apps. On Pixel 7, face recognition can only be used to unlock your device.
How to Disable Face Recognition
To disable Android face recognition, go to Settings > Security > Biometrics > Face Recognition > Remove face data > Remove.
How Reliable Is Android Face Recognition?
Face recognition systems rely on different methods like thermal imaging, 3D face mapping, and skin surface texture analysis to identify distinctive facial features. Although face recognition systems occasionally fail to recognize someone, they very rarely misidentify a person. That said, Android face recognition can be tricked if someone holds a picture of you in front of your device’s camera.
On Android devices, fingerprint and voice recognition are more secure options for locking and unlocking. Nonetheless, anyone who knows your password, PIN, or pattern can still access your device even if you have had these extra features enabled. Face unlock is really more of a convenience than a security feature, but it can come in handy when you need to access your phone quickly. If you’re worried about your privacy, consider downloading some security apps for Android.
More Android Face Identifier Apps
Face recognition technology has more uses than unlocking your device. For example, some law enforcement officials now use an app called FaceFirst to identify criminal suspects. Other facial recognition apps like iObit Applock and FaceLock improve upon the built-in capabilities of Android face recognition.
Android Tablets and Phones With Face Recognition
Today, most smartphones have face recognition capabilities. Some Android phones come with built-in systems that enhance the face recognition feature. Consult your device’s documentation for additional information on setting up face lock. If you want to purchase a new device with reliable face recognition, your best bet is an iPhone or iPad since iOS is more secure than Android overall.
FAQ
-
How do I bypass face recognition on Android?
You can bypass Android face recognition with your PIN. If you’re locked out of your device, you can reset the lock screen PIN remotely with Google Find My Device or Samsung Find My Mobile.
-
Why did face recognition stop working on my Android phone?
If face recognition isn’t working on Android, clean the front camera, remove any accessories you’re wearing (glasses, mask, etc.), and turn on Brighten Screen in the face recognition settings. If you still have trouble, remove and re-register your face.
Thanks for letting us know!
Get the Latest Tech News Delivered Every Day
Subscribe
What to Know
- Go to Settings > Security > Biometrics > Face Recognition, or search for Face Recognition in Settings.
- After your face is registered, go to Face Recognition again and make sure the Face Unlock toggle is On.
- On Google Pixels, go to Settings > Security > Face Unlock > Set up Face Unlock.
This article explains how to set up Android face recognition on your phone or tablet. The instructions apply to devices running Android 10 and later.
How to Unlock an Android Device With Face Recognition
The steps for setting up face recognition differ slightly depending on your device’s model, but here’s how it works on most Androids:
The screenshots below are taken from a Samsung Galaxy S20. Your menu options may look different. If you have trouble finding the Face Recognition feature, search for it in the Settings app.
-
Go to your Android Settings and tap Security (Security & privacy or Security & Location in some versions of Android).
-
Tap Biometrics.
-
Tap Face Recognition.
-
Enter your password, PIN, or pattern.
-
Tap Continue.
-
Hold your device in front of you and position it so your entire face is inside the circle, then hold the device still as your phone records your face.
If your camera is struggling to detect your face, seek out better indoor lighting conditions.
-
After your face is registered, tap Face Recognition again.
-
Make sure the Face Unlock toggle is switched On.
Features such as facial hair, glasses, and piercings can confuse face identifiers. To improve Android face recognition, tap Add alternative appearance to enhance recognition.
The next time your device locks, notice the silhouette icon at the bottom of the screen. This indicates your camera is searching for a face. If it recognizes you, the icon will become an open padlock. Swipe it to unlock your device.
How to Set Up Face Unlock on Google Pixel
Face Unlock is available for Google Pixel 4, Pixel 7, and Pixel 7 Pro. The steps to set it up are more straightforward.
-
Go to your Android Settings and tap Security.
-
Tap Face Unlock or Face & Fingerprint Unlock.
-
Enter your password, PIN, or pattern.
-
Tap Face Unlock or Set up Face Unlock. Hold your device in front of you as your phone records your face.
On the Pixel 4, face recognition can be used to unlock your phone, make payments, and sign in to apps. On Pixel 7, face recognition can only be used to unlock your device.
How to Disable Face Recognition
To disable Android face recognition, go to Settings > Security > Biometrics > Face Recognition > Remove face data > Remove.
How Reliable Is Android Face Recognition?
Face recognition systems rely on different methods like thermal imaging, 3D face mapping, and skin surface texture analysis to identify distinctive facial features. Although face recognition systems occasionally fail to recognize someone, they very rarely misidentify a person. That said, Android face recognition can be tricked if someone holds a picture of you in front of your device’s camera.
On Android devices, fingerprint and voice recognition are more secure options for locking and unlocking. Nonetheless, anyone who knows your password, PIN, or pattern can still access your device even if you have had these extra features enabled. Face unlock is really more of a convenience than a security feature, but it can come in handy when you need to access your phone quickly. If you’re worried about your privacy, consider downloading some security apps for Android.
More Android Face Identifier Apps
Face recognition technology has more uses than unlocking your device. For example, some law enforcement officials now use an app called FaceFirst to identify criminal suspects. Other facial recognition apps like iObit Applock and FaceLock improve upon the built-in capabilities of Android face recognition.
Android Tablets and Phones With Face Recognition
Today, most smartphones have face recognition capabilities. Some Android phones come with built-in systems that enhance the face recognition feature. Consult your device’s documentation for additional information on setting up face lock. If you want to purchase a new device with reliable face recognition, your best bet is an iPhone or iPad since iOS is more secure than Android overall.
FAQ
-
How do I bypass face recognition on Android?
You can bypass Android face recognition with your PIN. If you’re locked out of your device, you can reset the lock screen PIN remotely with Google Find My Device or Samsung Find My Mobile.
-
Why did face recognition stop working on my Android phone?
If face recognition isn’t working on Android, clean the front camera, remove any accessories you’re wearing (glasses, mask, etc.), and turn on Brighten Screen in the face recognition settings. If you still have trouble, remove and re-register your face.
Thanks for letting us know!
Get the Latest Tech News Delivered Every Day
Subscribe