Identificazione e Face ID

Per quanto agli esseri umani il saper riconoscere facce familiari risulti naturale, ed il fallire questo compito potrebbe essere sintomo di una condizione neurodegenerativa, gli esatti processi cognitivi dietro questa capacità non sono ancora del tutto compresi. Per questo motivo il traslare questa abilità ad una macchina potrebbe risultare in un compito più arduo del previsto, e nel mondo della biometria questo è uno dei problemi classici che i ricercatori della materia hanno dovuto risolvere. Il riconoscimento facciale può essere definito come la capacità di riconoscere e di identificare l’identità di un individuo attraverso le sue caratteristiche facciali: la larghezza della sua bocca, la distanza tra i suoi occhi, e molto altro. In essenza, la macchina deve saper comparare due visi e riconoscere se sono lo stesso oppure no. Questo apre un mondo di problematiche diverse: il programma deve saper riconoscere due foto che, anche se sono dello stesso volto, hanno un’illuminazione diversa, le foto possono essere state prese con anni di differenza tra di loro, la telecamera potrebbe non essere la stessa e quindi la distorsione della lente sarà diversa, l’espressione nella foto potrebbe non essere la stessa, e molto altro. Il design di un sistema di riconoscimento facciale è composto da tre sezioni: l’acquisizione dell’immagine, l’individuazione della faccia, e l’accoppiamento facciale.

L’immagine del viso viene solitamente acquisita in due momenti: da un sensore che si

basa su una parte dello spettro della luce, che sia visivo, infrarosso o ultravioletto, che poi viene processata da un metodo di rendering 3D o 2D. La maggior parte delle volte i sistemi di riconoscimento facciale utilizzano la combinazione di spettro visivo processato in un’immagine 2D, un esempio può essere la telecamera del proprio telefono. L’individuazione della faccia, anche detta segmentazione facciale, si riferisce al processo con cui la faccia è localizzata in un’immagine. Questa parte del riconoscimento facciale è specialmente complessa, in quanto riconoscere un viso in un ambiente non perfetto, con più persone a distanze diverse dalla telecamera

che possono ostruire l’oggetto che si cerca di identificare, risulta molto più complesso di riconoscere un viso in un ambiente sterile.

La maggior parte dei programmi di riconoscimento facciale commerciali parte dal riconoscere i due occhi, in quanto la loro distanza, la loro forma e il loro colore li rendono una parte distintiva e unica del nostro viso, per poi localizzare il resto dei nostri attributi facciali come la bocca, il naso, e le orecchie. L’accoppiamento facciale inizia con la renderizzazione dell’immagine del viso in un’immagine o 3D o 2D, che poi verranno segmentate o da una griglia per l’immagine 2D, o da una serie di poligoni bidimensionali (solitamente triangoli) che avvolgeranno l’intera immagine 3D. Dopo questo processo il programma di riconoscimento dovrà misurare gli elementi riconosciuti a priori come occhi, bocca ecc. usando come unità o i poligoni o la griglia stessa, per poi comparare le varie distanze con la foto nella banca dati, che a sua volta è stata misurata con la stessa griglia o gli stessi poligoni, e se le misure combaciano allora il riconoscimento sarà andato a buon termine.

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Fonti delle immagini

Immagini: Orit Hazzan, F. Maurer, A. K. Jain, A. A. Ross, K. Nandakumar, T. Swearingen (2011), Introduction to Biometrics

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