Il riconoscimento facciale: come funziona?

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Il riconoscimento facciale: come funziona?

Il riconoscimento facciale è sempre più utilizzato non solo per scopi di sicurezza, ma anche in molti altri ambiti della nostra vita. Ecco come funziona e alcune tecnicità da approfondire.

La tecnica

Il riconoscimento facciale è una tecnica biometrica utilizzata per identificare in modo univoco una persona grazie a modelli basati sui punti nodali del volto umano. Ci sono molte tecniche a riguardo, come il riconoscimento facciale generalizzato o quello regionale adattativo.

Il riconoscimento non presuppone il contatto, dato che le immagini possono essere reperite senza alcuna interazione con la persona in questione. Ciò significa che le applicazioni misurano dei valori rispetto alla variabile associata ai punti del viso e con questi dati verificano rapidamente l’identità del soggetto.

La strumentazione utilizzata è la tecnologia 3D meno costosa di altre tecniche biometriche.

Corrisponde ad un eccellente tool di sicurezza per il rilevamento del tempo e la partecipazione di un singolo ad un dato evento o luogo. Tuttavia, ci sono altrettanti svantaggi.

Per esempio, è possibile identificare al cento per cento la persona solo quando le condizioni di luce sono favorevoli. Un ulteriore fattore a sfavore è che questo metodo è meno efficace al variare delle espressioni facciali.

A questo punto, diamo un’occhiata ad alcuni casi emblematici.

Come funziona

Per comprenderne il funzionamento, è necessario distinguere gli ambiti di applicazione della tecnica.

1. Riconoscimento facciale di base
Per interagire in tempo reale con i filtri di Instagram, la fotocamera del dispositivo cerca le caratteristiche più distintive del volto come gli occhi, il naso e la bocca. Una volta compiuta la ricerca, tramite il Social Network la fotocamera si appoggia agli algoritmi per visionare il viso e agganciarne i movimenti. In tal caso, si tratta di un software che ricerca volti e non di un vero e proprio riconoscimento facciale.

2. Sblocco del device con il viso
Per sbloccare il proprio smartphone, il dispositivo deve scattare una fotografia del volto e misurare la distanza tra i tratti del medesimo. Di conseguenza, laddove si voglia sbloccare il telefono, basta guardare attraverso la fotocamera per confermare l’identità del soggetto. Un esempio è il Face ID di Apple.

3. Identificazione di uno sconosciuto
L’identificazione di un volto per scopi di sicurezza o di polizia dipende da specifici algoritmi. Questi fanno riferimento ad un database di volti, associando di volta in volta differenti profili con quello preso in esame.

Secondo quanto riscontrato, la maggior parte dei software si basa interamente su immagini 2D. Tuttavia, gli elementi in 2D sono piatti e poco accurati. Con questo tipo di profondità, un dispositivo può misurare la distanza pupillare e la larghezza delle labbra. Al contrario, non è possibile rilevare la lunghezza del naso e le caratteristiche della fronte.

Infine, il riconoscimento facciale in 2D si basa sul livello di luminosità e può essere inaffidabile in caso di scarsa illuminazione.

Altri casi

L’alternativa è la tecnologia 3D e la tecnica chiamata “lidar” simile al sonar.

Di cosa si tratta? Con i dispositivi di scansione del viso, un impulso laser viene proiettato sul viso e viene ripreso da una fotocamera InfraRed (IR). Questa fotocamera misura il tempo di rimbalzo del bit di luce dal viso al dispositivo.

La luce dal naso ha un percorso più breve di quella dalle orecchie e la telecamera IR utilizza questi dati per mappare la profondità del volto. Per processare questo tipo di risultato senza incorrere in falsi, sarebbe preferibile utilizzare congiuntamente la tecnologia 2D e 3D.

Infine, un metodo per risolvere il problema del riconoscimento 2D al buio è la termocamera. A differenza della lidar, le camere non emettono la luce IR perché rilevano quella emessa dagli oggetti. Questa tecnica viene utilizzata, per esempio, per mappare i vasi sanguigni o per operazioni militari.

Cosa ci riserverà il futuro?
Stay tuned!