P@piloscopistas.org - Como funciona o sistema de reconhecimento facial

Introdução

Um ingresso para o Super Bowl XXXV na Baía de Tampa, na Flórida, não garante apenas um lugar no maior jogo de futebol americano profissional do ano. Aqueles que foram à partida em janeiro de 2000 também formaram a maior fila de suspeitos que a polícia já organizou, embora não tivessem conhecimento disso na época. O Departamento de Polícia de Tampa (site em inglês) estava testando uma nova tecnologia chamada FaceIt (site em inglês), que permite fotografar rostos de uma multidão e compará-las a um banco de dados de fichas criminais.

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O sistema, avaliado em US$ 30 mil, foi emprestado ao Departamento de Polícia de Tampa pelo período de um ano. Até o momento, não foi feita nenhuma prisão usando a tecnologia. Contudo, as 36 câmeras posicionadas em diversas áreas da cidade de Tampa permitiram que a polícia ficasse bem atenta às atividades em geral. O aumento da vigilância sobre os residentes locais e turistas irritou os grupos de defesa dos direitos de privacidade.As pessoas têm uma capacidade extraordinária de reconhecer e lembrar-se de milhares de rostos. Neste artigo, você vai aprender como os computadores estão transformando os rostos em códigos computacionais para que possam ser comparados a milhares de outros rostos. Veremos como o software de reconhecimento facial está sendo usado em eleições, investigações criminais e na segurança de computadores pessoais.
O rostoAs pessoas identificam você através de seu rosto. Imagine como seria difícil reconhecer um indivíduo se todos os rostos fossem iguais. Com exceção dos casos de gêmeos idênticos, o rosto deve ser a característica física mais singular de uma pessoa. Enquanto o ser humano possui a capacidade inata de reconhecer e distinguir os rostos há milhões de anos, só agora os computadores estão chegando lá.Visionics, uma empresa situada em Nova Jersey, é uma das criadoras da tecnologia de reconhecimento facial. A reviravolta do software desenvolvido por ela, FaceIt, se deve ao fato do programa conseguir extrair o rosto de uma pessoa de dentro de uma multidão; ou seja, separar aquele rosto do restante e compará-lo a um banco de dados cheio de imagens armazenadas. Para entender como o software funciona, é preciso saber como é um rosto. O software de reconhecimento facial se baseia, em primeiro lugar, na capacidade de reconhecer rostos, o que já é uma façanha tecnológica e, posteriormente, de avaliar as características distintas de cada rosto.
Se você se olhar no espelho, verá que seu rosto possui aspectos que formam as diferentes características faciais. A Visionics define esses aspectos como pontos nodais. A face humana possui em torno de oitenta pontos nodais. Alguns pontos que o software mede são:

distância entre os olhos
comprimento do nariz
cavidade orbital
ossos laterais da face
linha da mandíbula
queixo

Os pontos nodais são medidos para criar um código numérico, uma série de números que representa o rosto no banco de dados. Esse código é chamado de assinatura facial. O FaceIt precisa somente de 14 a 22 pontos nodais para completar o processo de reconhecimento. Na próxima seção, veremos como o sistema detecta, captura e armazena as imagens faciais.
O softwareO programa de reconhecimento facial está inserido em um conjunto de tecnologias ainda maior, conhecido como biometria. A biometria usa a informação biológica para verificar a identidade. A idéia básica por trás da biometria é que o corpo humano possui propriedades únicas que podem ser usadas para nos distinguirmos uns dos outros. Além do reconhecimento facial, os métodos de autenticação da biometria também incluem:

mapeamento da impressão digital
mapeamento da retina
identificação de voz

Os métodos de reconhecimento facial podem mudar, mas envolvem uma série de passos que servem para capturar, analisar e comparar o rosto às imagens armazenadas no banco de dados. O processo básico usado pelo sistema FaceIt para capturar e comparar imagens compreende:
Para identificar uma pessoa, o programa de reconhecimento facial compara as imagens recém-capturadas àquelas armazenadas no banco de dados

Detecção - quando ele está vinculado a um sistema de vigilância por vídeo, o software que faz o reconhecimento procura por rostos dentro do campo de visão de uma câmera de vídeo. Se ali existir um rosto, este será detectado em uma fração de segundo. Um algorítmo múltiplo é usado para encontrar faces a uma resolução baixa. Um algorítmo é um programa que oferece uma série de instruções para a realização de uma tarefa específica. O sistema só passa para uma busca em alta resolução quando é detectada uma forma que se assemelha a uma cabeça.
Alinhamento - assim que um rosto é detectado, o sistema determina a posição, o tamanho e a postura da cabeça. Um rosto tem que girar pelo menos 35 graus em direção à câmera para que o sistema faça seu registro.
Normalização - a imagem da cabeça é colocada em escala e rotacionada para que esta seja registrada e mapeada na posição e no tamanho corretos. A normalização é feita independente da localização da cabeça e da distância que ela está da câmera. A iluminação não influencia no processo de normalização.
Representação - o sistema converte os dados em um código único. O processo de codificação permite comparar as informações faciais recém-adquiridas àquelas armazenadas de maneira fácil.
Identificação - os dados recém-adquiridos são comparados aos armazenados e associados a pelo menos uma representação facial (esse seria o ideal).

A chave do sistema de reconhecimento facial FaceIt é o algoritmo de análise das características locais. Essa é uma técnica matemática que o sistema usa para codificar as faces. O sistema mapeia o rosto e gera umaassinatura facial, um código numérico específico para aquela determinada face. Uma vez armazenada a assinatura facial, o sistema pode compará-la às milhares de assinaturas faciais armazenadas no banco de dados. Cada assinatura é armazenada em um arquivo de 84 bytes.
O sistema consegue identificar várias assinaturas faciais a uma taxa de 60 milhões por minuto a partir da memória e 15 milhões por minuto a partir dodisco rígido. À medida que as comparações são feitas, o sistema estipula um valor usando uma escala de um a dez. Se a pontuação ultrapassar uma marca pré-determinada, então existe uma correspondência. O operador analisa as duas fotos consideradas iguais para ter certeza de que a informação dada pelo computador é correta.Acredita-se que o reconhecimento facial, assim como outras formas de biometria, terá muitas aplicações em um futuro próximo. Na próxima seção, veremos como ela está sendo usada agora.
Evitando fraudesOs primeiros usuários de programas de reconhecimento facial como o FaceIt foram as delegacias de polícia. Elas utilizam o sistema para capturar rostos aleatórios na multidão e os compara às fotos do arquivo criminal. Além de ajudar no cumprimento da lei e no monitoramento da segurança, o programa de reconhecimento facial possui outras funções, tais como:

eliminação de fraudes nas eleições
verificação da identidade da pessoa ao descontar um cheque
segurança dos computadores

Uma das utilidades mais inovadoras do reconhecimento facial está sendo usada pelo governo mexicano para eliminar o voto duplo. A fim de manipular uma eleição, as pessoas se registravam várias vezes com nomes diferentes e assim votavam mais de uma vez. Os métodos convencionais não eram eficazes na captura dessas pessoas.Com a tecnologia do reconhecimento facial, as autoridades podem buscar duplicidades através das imagens faciais, dentro do banco de dados dos eleitores no momento em que é feito o registro. As novas imagens são comparadas às que constam no arquivo, a fim de capturar as pessoas que tentam se cadastrar com nomes falsos.Possíveis aplicações incluem até a segurança dos caixas eletrônicos. O software é capaz de verificar o rosto do cliente de maneira bem rápida. Após o consentimento do usuário, os caixas eletrônicos tiram uma foto digital do cliente. Em seguida, o FaceIt gera uma assinatura facial da fotografia para proteger os clientes de roubos de identidade e transações fraudulentas. O programa dispensa a verificação de documentos com foto, cartões de banco e senhas que identifiquem o cliente.
A biometria também pode ser usada na segurança dos arquivos do seucomputador. Instalando uma webcam e um programa de reconhecimento facial no computador, o seu rosto pode se tornar a senha de acesso. A IBM incorporou a tecnologia a um protetor de tela para as séries A, T e X doslaptops Thinkpad. Da mesma forma que o reconhecimento facial pode ser usado para proteger suas informações pessoais, ele também pode ser usado para invadir sua privacidade, tirando fotos suas quando você não sabe da existência da câmera. Assim como várias tecnologias em desenvolvimento, o incrível potencial do reconhecimento facial também apresenta desvantagens.Para mais informações sobre a tecnologia de reconhecimento facial e tópicos relacionados, confira os links da próxima página.

FONTE:por Kevin Bonsor - traduzido por HowStuffWorks Brasil

LINK: http://pessoas.hsw.uol.com.br/sistema-de-reconhecimento-facial3.htm