Il riconoscimento facciale è una tecnica di intelligenza artificiale, utilizzata in biometria per identificare o verificare l’identità di una persona a partire da una o più immagini che la ritraggono.
Funzionamento
Solitamente il riconoscimento avviene mediante tecniche di elaborazione digitale delle immagini, ignorando tutto quello che non rappresenta una faccia, come edifici, alberi, corpi, che vengono solitamente definiti background. Si può affermare che si tratta di un riconoscimento di pattern, dove il pattern da riconoscere è il viso umano.
Per facilitare l’individuazione di una faccia, i primi sistemi tenevano conto che un viso umano è composto da due occhi, un naso e una bocca. I sistemi più recenti invece riescono a riconoscere una persona anche se questa ha il viso ruotato, o comunque non in visione frontale.
Il riconoscimento può avvenire modellando la faccia come un oggetto in due dimensioni (2D) o in tridimensionale (3D).
Principali metodi
Tra i principali algoritmi utilizzati nel riconoscimento vi sono:
- PCA (Principal Component Analysis):
permette di ottenere da uno spazio ad alta dimensionalità (pari al numero di pixel dell’immagine) un sottospazio significativo ai fini del riconoscimento (le eigenfaces). Richiede una quantità di risorse computazionali relativamente ridotta ma risente fortemente di rotazioni e traslazioni, come pure di variazioni di illuminazione e sfondo.
- LDA (Linear Discriminant Analysis):
oltre a ottenere un sottospazio di dimensionalità minore, come nel caso della PCA, permette una suddivisione in classi all’interno delle quali la varianza è minima (le fisherfaces, da Ronald Fisher)
- metodi Kernel
- metodo delle wavelet Gabor
- modello di Markov nascosto
- Active Appearance Models (AAM)
Poiché i diversi algoritmi presentano punti di forza e di debolezza diversi fra loro, spesso vengono combinati per migliorare la qualità dei risultati.
Riconoscimento delle emozioni
Scansionando le espressioni facciali è stata ulteriormente sviluppata la tecnologia per il riconoscimento delle emozioni ERT (Emotion Recognition Technology), controversa tecnologia che può essere usata in vari contesti come ad esempio per testare le reazioni dei clienti ad un prodotto, la sincerità nei colloqui di lavoro o negli interrogatori ecc.
Applicazioni pratiche
Il riconoscimento facciale può essere utilizzato in sistema real-time per riconoscere facilmente e istantaneamente chi è la persona che si trova di fronte al sensore (fotocamera o fotocamera digitale, videocamera, webcam, …). In Cina è già stato installato tramite le videocamere nelle strade delle grandi città schedando milioni di persone.
In Inghilterra la British Airways permette di utilizzare il riconoscimento facciale per l’imbarco dei passeggeri che si spostano nel Regno Unito. I volti dei passeggeri possono essere analizzati da una telecamera per verificarne l’identità e consentire l’accesso all’aereo senza mostrare alcun passaporto o carta di imbarco. La compagnia aerea utilizza questa tecnologia per i voli interni al Regno Unito in partenza da Heathrow e sta lavorando a un servizio di imbarco biometrico per i voli internazionali in partenza da tale aeroporto.