Afinal como é que funciona o reconhecimento facial?

Tal e qual como os ecrãs “infinitos” em 2017, este parece ser o ano do reconhecimento facial !

Apesar de ter sido com o Apple iPhone X que esta funcionalidade ganhou fama, é preciso ter em conta que isto já existe nos smartphones há alguns anos.

A primeira vez que esta funcionalidade apareceu foi no Android 4.0 Ice Cream Sandwich da Google, se bem que não era tão avançado ou seguro como a versão da Apple.

Reconhecimento Facial no Android

Configurar o desbloqueio facial no Android era bastante simples !

O sistema operativo pedia para que pusesse a cara dentro de um circulo pontilhado, em que a câmera frontal capturaria os seus detalhes faciais.

Para aumentar a precisão, precisava de fazer este processo em várias condições de iluminação, e se por acaso usasse óculos, teria de o fazer duas vezes, com óculos e sem óculos, o mesmo se usasse chapéu.

Mas existia um problema.

A Google sabia que esta funcionalidade não era suficientemente segura, por isso era necessário ter uma alternativa para o desbloqueio, por isso, hoje em dia a maior parte dos fabricantes nem se preocupa em incluir esta funcionalidade.

Reconhecimento de íris

Mas esse não foi o fim do desbloqueio facial, enquanto este foi de “férias”, os fabricantes exploraram outras opções, como o reconhecimento de íris.

O primeiro telemóvel com esta funcionalidade foi o Fujitsu ARROWS NX-F04G que foi lançado em 2015, fazendo uso de um sensor LED IR para iluminar o padrão da íris e uma outra câmera IR para o capturar.

A imagem é então armazenada na base de dados e usada para comparar com a íris da pessoa que tentar desbloquear o aparelho.

Actualmente

Um ano depois, a Samsung juntou-se a esta pequena lista com o “explosivo” Galaxy Note 7, funcionalidade que permaneceu nos Galaxy S8 e S8+, que evoluiu de maneira que até poderia usar esta funcionalidade para pagamentos, tal e qual como o sensor de impressão digital.

Reconhecimento Facial Windows Hello

De volta ao reconhecimento facial, temos o Windows Hello da Microsoft, que é uma tecnologia biométrica que inclui o reconhecimento de íris do Lumia 950, o sensor de impressão digital dos portáteis Windows 10 e o reconhecimento facial do Surface Book e Surface Pro 4.

Então como é que funciona o reconhecimento facial do Windows Hello ?

Usando um algoritmo, a face é detectada pela câmera, de seguida pontos chave da face como o nariz, olhos e boca são localizados.

O algoritmo de seguida usa os pontos chave como âncoras tirando várias amostras da face para construir uma representação, o resultado é um histograma que representa as diferenças em algumas áreas específicas do rosto, por isso a imagem do utilizador nunca fica armazenada o que é excelente em termos de segurança.

A Microsoft diz que a representação facial do utilizador à frente do PC é então comparada com a representação registada, mas antes que seja aceita esta tem de ser passar um certo limiar definido pela aprendizagem máquina do algoritmo.

Limite que aumenta se houver múltiplos utilizadores registados no dispositivo.

A Microsoft mede a precisão do seu reconhecimento facial de três maneiras:

Falso Positivo – Esta é a probabilidade de uma pessoa aleatória com acesso ao seu PC ser reconhecida como o utilizador registado.

Número que deve ser tão baixo quanto possível, que no Windows Hello é inferior a 0,001.

Positivo Verdadeiro – A probabilidade de o utilizador registado ser corretamente identificado, número que deve obviamente ser muito alto, e que no Windows Hello é de 95%.

Falso Negativo – É a probabilidade de o utilizador registado não conseguir acesso ao seu perfil, que a Microsoft diz ser de 5%.

O Windows Hello funciona bastante bem como podem ver em vários vídeos por essa internet fora, não pode ser enganado por uma fotografia, e não dá acesso se a cara do utilizador estiver parcialmente coberta.

Apple Face ID

A Apple entrou neste comboio recentemente com o iPhone X e talvez com uma das soluções mais avançadas e eficientes do mercado.

O processo que este sistema TrueDepth usa para capturar uma mapa 3D da sua face:

• O sensor de proximidade e sensor de luz ambiente ajuda a determinar a quantidade de luz necessária para o reconhecimento da sua face.
• De seguida uma luz IR ilumina a sua face, luz essa que não é visível ao olho humano e funciona perfeitamente em situações de baixa iluminação ou até de iluminação exagerada.
• O projector de pontos produz milhares de pontos de luz IR para criar uma mapa 3D da sua face.
• A câmera infra-vermelha captura a imagem deste padrão de pontos e a luz IR reflectida pela sua face.

O processo de reconhecimento é similar a outros biométricos, ou seja, comparar o mapa registado contra o mapa verificado para perceber se combinam.

Claro que o mapa registado no aparelho nunca será o mesmo que o mapa verificado no momento devido às condições de captura, por isso tem de apresentar uma percentagem de semelhança muito perto de 100% para ser aceite.

A Apple explica a verificação passo a passo:

• As imagens IR são enviadas da câmera para o processador neural do telemóvel para construir um mapa 3D da face.
• De seguida o mapa é comparado com os templates em memória.
• O processador calcula se a verificação e templates em memória combinam baseado numa pontuação de similaridade entre as duas imagens.
• O telemóvel então desbloqueia se a pontuação é maior que um limite previamente definido.

Então o que acontece se a sua aparência facial mudar ? Como deixar crescer a barba, fazer o bigode ou até a aplicação de maquilhagem?

A Apple diz que o FaceID irá actualizar constantemente o modelo armazenado com imagens de logins bem sucedidos.

O Face ID é seguro ?

De acordo com a Apple, a probabilidade de uma pessoa aleatória conseguir desbloquear o iPhone X é de 1 em 1 milhão, o que é um número bastante mais alto que o Touch ID que se ficava pelos 1 em 50.000.

Claro que em casos especiais como gémeos este sistema irá ter dificuldades, por isso a Apple aconselha o uso de uma palavra passe nestes casos específicos.

Ou seja, como em qualquer forma de reconhecimento facial, o Face ID não é 100% seguro, no entanto, em comparação com as primeiras variações desta tecnologia, os tempos avançaram, e não foi pouco !

Com o crescimento da popularidade desta tecnologia, o reconhecimento facial pode potencialmente ser o standard de segurança do futuro para telemóveis e outros gadgets.