Technologies biométriques physiques et comportementales - 7

Une plongée approfondie dans le fonctionnement des systèmes de reconnaissance faciale

Ravi Das approfondit le fonctionnement exact des systèmes de reconnaissance faciale.

La reconnaissance faciale est une technologie biométrique dont la plupart des gens connaissent l’existence. Par exemple, chaque individu a un visage et, tout comme les empreintes digitales, le visage est utilisé depuis longtemps pour vérifier et identifier les criminels, les suspects recherchés et les terroristes. L’un des meilleurs exemples de reconnaissance faciale est probablement les photos « Recherché » au bureau de poste, ainsi que les images faciales dans la section « Recherché » des principaux sites Web des forces de l’ordre.

Mais contrairement aux autres technologies biométriques utilisées aujourd’hui, la reconnaissance faciale est particulièrement soumise aux problèmes de droit à la vie privée et aux allégations de violations des libertés civiles. La principale raison de ces objections est que la technologie de reconnaissance faciale peut être utilisée de manière très secrète, à l’insu ou sans le consentement des individus que le système tente de retrouver.

Deux avantages clés de la technologie de reconnaissance faciale sont qu’elle peut être utilisée à la fois pour des scénarios de vérification et d’identification, et qu’elle peut être déployée pour un usage intensif. Par exemple, la technologie de reconnaissance faciale est fréquemment utilisée dans les infrastructures de passeport électronique de nombreux pays du monde et dans les applications d’identification à grande échelle dans les principaux aéroports internationaux, notamment pour traquer les suspects figurant sur les listes de surveillance des terroristes.

Facteurs pouvant « tromper » la technologie de reconnaissance faciale

La reconnaissance faciale comporte son lot de défauts technologiques. Par exemple, si un système de reconnaissance faciale devait capturer l’image d’un individu en surpoids flagrant, puis capturer une autre image de la même personne après avoir subi une perte de poids massive, le système de reconnaissance faciale serait incapable d’établir une correspondance positive. En d’autres termes, le système peut être très facilement usurpé de cette manière.

D'autres caractéristiques qui peuvent tromper la technologie de reconnaissance faciale sont la présence et l'élimination ultérieure des poils du visage, le vieillissement, ainsi que la présence ou l'absence d'autres accessoires faciaux, tels que des chapeaux, des lunettes de soleil, le passage des lentilles de contact aux lunettes, etc.

Technologie de reconnaissance faciale : comment ça marche

La technologie de reconnaissance faciale repose sur les caractéristiques physiques du visage (voir Figure ci-dessous), qui sont déterminées par la génétique.

Les systèmes de reconnaissance faciale d’aujourd’hui se concentrent sur les parties du visage qui ne sont pas aussi sujettes aux obstacles décrits ci-dessus. Ces régions du visage comprennent :

• Les crêtes entre les sourcils
• Les pommettes
• Les bords de la bouche
• Les distances entre les yeux
• La largeur du nez
• Le contour et le profil de la mâchoire
• Le menton.

Cette technologie peut être déployée soit sous forme de système entièrement automatisé, soit sous forme de système semi-automatisé. Avec le premier, aucune interaction humaine n’est requise ; toutes les décisions de vérification et d’identification sont prises par la technologie elle-même. Dans ce dernier cas, un certain degré d’intervention humaine est requis, et c’est la méthode privilégiée pour déployer un système de reconnaissance faciale. Compte tenu de certains des obstacles sérieux auxquels cette technologie est encore confrontée, il est toujours préférable de pécher par excès de prudence en impliquant un véritable être humain dans la prise d’une décision de vérification ou d’identification.

La méthodologie utilisée pour capturer les images brutes du visage est très différente des autres technologies biométriques. Bien que la reconnaissance faciale soit une technologie sans contact, les processus de capture d’images sont bien plus complexes.

• La collecte d’images brutes d’un individu dont le visage est sciemment « scanné » nécessite la coopération de cette personne.
• Dans le cas des méthodes secrètes de surveillance par reconnaissance faciale, le visage de l'individu est capturé sans le savoir à l'aide d'une technologie de reconnaissance faciale implantée dans un système de caméra de télévision en circuit fermé (CCTV).

Une fois les images brutes collectées par la caméra, les données sont ensuite alignées ou normalisées pour aider à affiner les images brutes à un niveau plus granulaire. Les techniques de raffinement impliquées incluent l'ajustement du visage pour qu'il soit centré sur les photos qui ont été prises, et l'ajustement de la taille et de l'angle du visage afin que les meilleures caractéristiques uniques puissent être extraites et ensuite converties en modèles de vérification et d'inscription appropriés.

Tout cela se fait via des algorithmes mathématiques. Comme mentionné précédemment, la technologie de reconnaissance faciale se heurte à plusieurs obstacles majeurs, notamment lors de la phase d’acquisition des images brutes. Ces obstacles comprennent :

• Un manque de différenciation subtile entre les visages et d’autres variables obstructives de l’environnement externe.
• Diverses expressions faciales et poses dans les captures d'images brutes ultérieures.
• Capturer un élément d'orientation d'un point de repère tel que les yeux.

Poursuivez votre lecture pour découvrir ce qui est développé pour résoudre des défis tels que ceux décrits ci-dessus.

Avancées dans l’imagerie tridimensionnelle

Pour aider à compenser les obstacles actuels, de nombreuses recherches et développements ont été réalisés dans ce que l'on appelle l'imagerie tridimensionnelle. Dans cette technique, une forme est formée et créée, et en utilisant une image bidimensionnelle existante, diverses caractéristiques sont créées. Il en résulte un modèle qui peut être appliqué à n'importe quelle surface tridimensionnelle et peut également être utilisé pour compenser les défis mentionnés ci-dessus.

Cependant, il convient de noter que les systèmes de reconnaissance faciale tridimensionnelle ne sont pas encore largement déployés dans les applications commerciales, car la technique est encore considérée comme en phase de recherche et de développement. À l'heure actuelle, ce sont principalement les systèmes de reconnaissance faciale bidimensionnelle qui sont utilisés sur le marché commercial. Les systèmes de reconnaissance faciale tridimensionnelle ne sont utilisés qu'en complément des systèmes bidimensionnels, qui imposent des exigences d'imagerie plus élevées, et l'environnement de capture est beaucoup plus complexe.

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