پیشرفت سیستم‌ تشخیص چهره در شناسایی صورت افراد دارای ماسک‌

پاورتل/ نتایج تحقیقات NIST روی ۱۵۲ الگوریتم تشخیص چهره نشان می‌دهد شناسایی صورت‌های پوشانده‌شده با ماسک‌ از ماه جولای پیشرفت چشمگیری داشته است.
   
بر اساس نتایج تحقیقات مؤسسه‌ی ملی استانداردها و فناوری ایلات متحده (NIST)، الگوریتم‌های تشخیص چهره پیشرفت در خور توجهی در شناسایی صورت افراد با ماسک دارند. تاکنون بیش از ۱۵۰ الگوریتم تشخیص چهره مورد بررسی قرار گرفته است و برخلاف آنچه پیش‌تر تصور می‌شد، نتایج اخیر نشان می‌دهد داشتن استفاده از ماسک مشکلی در تشخیص چهره‌ی افراد ایجاد نمی‌کند.

برای انجام تحقیقات مربوط به آزمایش FRVT، فروشندگان داوطلبانه الگوریتم‌های تشخیص چهره‌ی خود را در اختیار مؤسسه‌ی NIST قرار می‌دهند و این مؤسسه‌  نتایج تحقیقات مربوط به هر الگوریتم را منتشر می‌کند. نتایج اولین بررسی مؤسسه‌ی NIST در ماه جولای برای شناسایی تأثیر ماسک صورت روی تشخیص چهره، نشان داد الگوریتم‌های تشخیص چهره عملکرد مطلوبی ندارند که البته جای تعجب نیست؛ واضح است شناسایی چهره با پوشاندن بینی و دهان دشوارتر می‌شود.

نتایج تحقیقات مؤسسه‌ی NIST با تمرکز بر نرخ عدم تطبیق نادرست (FNMR) ارائه می‌شود. FNMR معیاری است که نشان می‌دهد چه تعداد چهره به‌درستی توسط الگوریتم‌ تشخیص چهره شناسایی می‌شوند. جولای امسال (تیر و مرداد ۱۳۹۹)، FNMR برخی از الگوریتم‌ها برای تشخیص تصویر افراد با ماسک بین پنج تا ۵۰ درصد افزایش یافت.

محدودیت‌های ناشی از همه‌گیری ویروس کرونا فرصتی برای توسعه‌دهندگان فراهم کرد تا روی رفع مشکل تشخیص چهره‌ی افراد ماسک‌دار بیشتر متمرکز شوند و نتایج بررسی‌های مؤسسه‌ی NIST از پیشرفت الگوریتم‌های تشخیص چهره برای صورت‌های ماسک‌دار حکایت می‌کنند. حتی بدون داشتن ماسک، نرخ تطبیق نادرست بهترین الگوریتم‌های تشخیص چهره حدود ۰٫۳ درصد است؛ اما درصورت پوشیدن ماسک، این نرخ به پنج درصد افزایش می‌یابد.

محققان مؤسسه‌ی NIST پس از بررسی عملکرد ۱۵۲ الگوریتم برای ۶٫۲ میلیون عکسی که قبلا آزمایش کرده‌ بودند، دریافتند که FNMR الگوریتم‌ها افزایش یافته است. البته ۶۵ الگوریتم از میان آن‌ها به‌تازگی افزوده شده‌اند.

 در گزارش مؤسسه‌ی NIST آمده است:

درحالی‌که اکنون برخی از الگوریتم‌های پیش‌ از آغاز همه‌گیری کرونا، نتایج درست‌تری از تشخیص چهره‌ی صورت‌های ماسک‌دار ارائه می‌دهند، برخی از توسعه‌دهندگان پس از شیوع کووید ۱۹ الگوریتم‌هایی ارائه داده‌اند که پیشرفت در خور توجهی در تشخیص درست چهره‌ی افراد ماسک‌دار دارند و در بررسی‌های این سازمان، صحیح‌ترین نتایج را ارائه می‌دهند.
با توجه به گزارش مؤسسه‌ی NIST، نرخ FNMR هشت الگوریتم مختلف زیر ۰٫۰۵ درصد است که ۶ مورد آن‌ها پس از اولین گزارش این مؤسسه در ماه جولای در این وب‌سایت ارائه شدند.  

در آزمایش الگوریتم‌ها محدودیت‌هایی وجود داشته است. درواقع در تحقیق اخیر تصاویر دارندگان ویزا با تصاویر پایگاه داده‌ی مرزهای زمینی و هوایی از مسافران مقایسه شد و محققان مؤسسه‌ی NIST از تصاویر واقعی صورت‌های ماسک‌دار استفاده نکردند و به‌صورت دیجیتال ماسک را به‌ صورت‌ها اضافه‌ کردند تا دقت الگوریتم را بسنجند. آن‌ها در نتایج تحقیقات منتشرشده خاطرنشان کردند که در افزودن ماسک به تصاویر نمی‌توانستند به ماسک‌های صورت تنوع بدهند و دقت الگوریتم‌ را برای طراحی‌، رنگ و شکل‌‌های مختلف ماسک بررسی نکردند. ماسک دیجیتال افزوده‌شده از نوع پزشکی و آبی‌رنگ بود و به گفته‌ی محققان، عملکرد الگوریتم‌ها بسته به نحوه‌ی قرارگیری و میزان پوشش ماسک روی صورت مختلف بود.

آمریکا به‌عنوان بخشی از طرح بیومتریک احراز هویت، سیستم تشخیص چهره را در فرودگاه‌ها و گذرگاه‌های مرزی به کار گرفته است و چهره‌ی مسافران را با عکس پاسپورت و ویزای آن‌ها تطبیق می‌دهد. نتایج تحقیقات NIST از دارندگان ویزا گرفته شده است که در زمان مهاجرت، دارای حقوق حریم‌ خصوصی کمتری برای اطلاعات بیومتریک جمع‌آوری‌شده هستند.