Všechno, co chcete vědět o detekci obličeje

Je opravdu bezpečná?
#Zaujalo nás
Zpět

 

Dávno už své mobily otvíráme palcem a mnohým k tomu stačí jen nastavit tvář. Detekce obličeje či duhovky si našla cestu z Bondovek až do našich kapes. Víte, jak funguje a je opravdu bezpečná?

 

 

Před dvěma lety se majitelé Androidů vyděsili. Ukázalo se, že systém odemykání prostřednictvím tváře se dá snadno obelstít. Neplatilo to pro všechny modely, ale 38 procent z nich, tedy pro opravdu mnoho. Týkalo se to systémů založených na srovnávání tváře majitele s jeho fotografiemi uloženými v paměti telefonu. K aktivaci systému se stačilo vyfotit z několika různých úhlů, a tím to bylo vyřešené. U některých modelů se ovšem dal systém obejít tak snadno, že jste čtečce vystavili fotku vlastníka (dopadlo to tak i v jednom testu Chargeru). Přestože bezpečnost, rychlost či spolehlivost odemykání se lišily telefon od telefonu, 2D skeny obličeje se ukázaly jako nedostatečné. Podle odborníků to nicméně bezpečnostní hrozbu nepředstavovalo, protože výrobci Android telefonů neumožňují potvrzování důležitých věcí pomocí skenování obličejem. Například platby musíte potvrzovat heslem nebo otiskem prstu.

 

 

Trojrozměrné skenování

 

Pokročilejší jsou 3D skeny, kterými disponují moderní telefony jako všechny verze iPhone X a iPhone 11 nebo Google Pixel 4. Trojrozměrné skeny, jako je Face ID od Applu, ke své činnosti vyžaduje další senzory, konkrétně infračervený promítač a snímač, který vytváří tzv. hloubkovou mapu uživatelova obličeje. Projektor na tvář vyšle přes 30 000 infračervených bodů a pak dojde k výpočtu, za jak dlouho se světlo vydávané kamerou odrazí od tváře a vrátí zpátky k telefonu. Systém z výsledku vytvoří 3D model obličeje a porovná ji s 3D modelem tváře majitele. Tento systém majitele rozpozná i přes make up, brýle a vousy a adaptuje se v čase, takže chápe, že s věkem stárneme. Apple tvrdí, že chyba může nastat v jednom případě z milionu proti metodě otisku prstu, která vykazuje teoretickou chybovost jeden případ v 50 000. Kritiku za svou metodu sklidily mobily Pixel 4, které se daly odemknout i v případě, že měl majitel zavřené oči, tedy i ve spánku, což mohlo svádět třeba žárlivé partnery. Google tuto mezeru softwarově opravil letos v dubnu.

 

 

Pravěk počítačové detekce

 

Naučit počítač rozeznávat tváře se nezávisle na sobě snažilo několik amerických vědců už v půlce šedesátých let minulého století. Jejich algoritmy se vždy nějakým způsobem soustředily na markantní rysy, jako jsou oči, nos nebo rty a vzdálenosti mezi danými body na obličeji. Všechny ale selhávaly na předem očekávatelných úskalích. Neuměly si poradit v situacích, kdy byl objekt natočen, vyosen nebo jinak nasvícen, o stárnutí ani nemluvě. Už tehdy bylo vědcům zřejmé, že k tomu, aby docílili spolehlivé metody, potřebovali by z nasbíraných údajů vytvořit 3D obrázek testovaného objektu, který by představoval vhodný vzorec pro srovnávání. Na dosavadní práce v devadesátých letech navázaly studie několika univerzit. Uplatnění na letištích nebo v bankách získaly výsledky Bochumské univerzity podporované financemi americké armády.

 

V roce 2006 byl pod zkratkou FRGC vyvinut algoritmus, který pro rozpoznávání identity využíval nejen pořizování vysoce kvalitních fotek, ale také 3D scany obličeje a čtečku duhovky. Jeho vysledky byly desetkrát spolehlivější než u systému z devadesátek a asi stokrát úspěšnější než u metod ze šedesátých let. Modernější systémy založené na 3D modelech se zaměřují na kontury obličeje tvořené například očními jamkami, nosem nebo bradou. Proti původním postupům se umí dobře vypořádat se změnou světla a kombinují se s  dalšími metodami, jako je analýza textury pleti nebo termální kamery.

 

 

V zájmu bezpečnosti

 

V současnosti se o detekci obličeje mluví především v souvislosti se zajišťováním veřejné bezpečnosti. Díky nim by měla policie nástroj, který by uměl v davu lidí samočinně identifikovat hledané osoby, jako jsou například pachatelé závažných trestných činů na útěku. Dělo by se to automatickým srovnáváním tváří lidí s policejní databází. V řadě zemí už takové systémy fungují, někde dokonce léta. Třeba v americkém Baltimoru testovaly účastníky protestu hnutí Black Lives Matter již v roce 2015, tedy pět let před tím, než se o jeho existenci dozvěděl zbytek světa.

 

 

Velká Británie v čele

 

Průkopníkem detekce osob na veřejných místech je Velká Británie, která ji využila především na velkých veřejných akcích, jako jsou koncerty nebo fotbalová utkání. Údaje jedné z prvních studií bohužel ukázaly, že 81 procent shod navržených systémem bylo nesprávných. V současnosti kamery schopné rozeznávat obličeje hlídají místa oblíbená zákazníky a turisty, včetně nádraží King’s Cross, odkud odjížděl fiktivní vlak do filmových Bradavic.

 

 

Amazon Rekognition a rozzlobení kongresmani

 

Vlastní systém rozpoznávání vyvinula společnost Amazon. Její metoda s názvem Rekognition se stala předmětem kritiky Amerického svazu pro občanské svobody, který jej před dvěma lety podrobil zajímavému testu. V něm zadal systému, aby srovnal fotografie 535 členů amerického Kongresu s databází 25 tisíc veřejně dostupných fotek zatčených lidí. Rekognition pak osmadvacet kongresmanů označil za zločince. Třem z nich se to nelíbilo do té míry, že se obrátili na Amazon s výzvou o vysvětlení. Společnost odpověděla, že šlo o chybu nastavení, systém vylepšila a loni ho představila v podobě schopné rozpoznat nejen identitu daného člověka, ale i jeho náladu.

 

 

V Číně to umí i přes roušku

 

V Číně se podle některých odhadů využívá 200 milionů kamer s technologií detekce obličeje a další stovky mají přibýt v následujících letech. Číňané argumentují úspěchem z roku 2018, kdy se policii podařilo zadržet muže, když ho kamery identifikovaly mezi 60 tisíci diváky na koncertě populární hudby. Agentura Reuters pak letos v lednu přinesla zprávu, že pokročilé čínské systémy firmy Hanwang umí rozeznat lidi i přes roušky.

 

 

U nás zatím jen na letišti

 

Zatímco Moskva zavedla rozpoznávání tváří v metru, San Francisco na svém území jakékoliv nasazení této technologie zakázalo. Tváře se detekují ve francouzském Nice, Německo zas chystá využít technologii na 134 vlakových nádražích a dalších 14 letištích. V Praze na letišti Václava Havla váš obličej zachytí a analyzuje 145 kamer. O tom, že by se systémy rozšířily do pražských ulic nebo na Hlavní nádraží, se zatím jen diskutuje. Od automatického rozpoznávání lidí si pomoc neslibují jen strážci pořádku, ale mimo jiné třeba i letecké společnosti, kterým by mělo v budoucnosti urychlit proces odbavování zákazníků na letištích.

 

 

Evropská unie s obavami

 

Evropská komise letos v lednu navrhla zastavení používání kamerového rozpoznávání tváře až na pět let z důvodu ochrany svobody a soukromí. Ať už patříte k zastáncům nebo odpůrcům, novinkám a rozšiřování schopností Velkého bratra se určitě nevyhneme.

 

 

Text: Adam Maršál

Zpět