Phần mềm nhận diện khuôn mặt - Công ty phần mềm MAYTECH™ - The first knowledge sharing application in Vietnam

Nhu cầu về phần mềm nhận diện khuôn mặt ngày một nhiều. Do việc giá thành camera ngày một rẻ, công nghệ truyền tin hiệu có tiến bộ vượt bậc. Công nghệ nhận diện khuôn mặt những năm gần đây cũng có những bước tiến dài và đã được áp dụng nhiều trong cuộc sống.

Mục lục bài viết

1 Những ứng dụng nhận diện khuôn mặt

1.1 Nhận diện khuôn mặt ứng dụng ở công trường

Áp dụng nhận diện khuôn mặt tại công trường trong việc chấm công. Cảnh báo người lạ đột nhập. Việc công trường thường xuyên có người ra vào nên rất khó khăn kiểm soát. Ngòai ra công trường ngổn ngang tạm bợ nên không dễ gì lắp đặt hệ thống cửa từ hay máy chấm công như ở văn phòng. Và số lượng người ra vào công trường liên tục sẽ đòi hỏi việc mở cửa công trường liên tục.

1.2 Nhận diện khuôn mặt ở cửa hàng

Nhận diện khách quen sẽ giúp cửa hàng gắn kết với khách. Khi có khách quen quay lại cửa hàng, hệ thống sẽ tự chào đúng tên khách hàng, nhân viên sẽ được thông báo thông tin về khách, lịch sử mua hàng để hỗ trợ tư vấn đúng nhu cầu, ân cần và chu đáo như cô bán tạp hóa đầu ngõ nhà bạn.

Phần mềm nhận diện khuôn mặt - trong cửa hàng

1.3 Nhận diện khuôn mặt ứng dụng trong thi cử

Việc thi cử online ngày càng phổ biến. Việc chống gian lận trong thi cử sẽ áp dụng hệ thống nhận diện khuôn mặt. Thí sinh được yêu cầu mở camera suốt quá trình thi, chỉ cần học sinh không có mặt, hoặc người khác thay thế hệ thống sẽ cảnh báo và ghi nhận. Hệ thống có thể nhận diện ra việc thí sinh in mặt mình trên tờ giấy rồi treo trước màn hình.

1.4 Theo dõi sự hiện diện của học sinh

Ngoài việc giúp trường học an toàn hơn, nhận diện khuôn mặt có khả năng theo dõi sự tham dự của học sinh. Theo như cách điểm danh truyền thống, các tờ điểm danh có thể cho phép học sinh ký thay một học sinh khác đang vắng mặt trong lớp. Nhận diện khuôn mặt đảm bảo học sinh không bỏ lớp. Camera được sử dụng để quét khuôn mặt của học sinh và kết hợp ảnh của họ với cơ sở dữ liệu để xác thực danh tính của họ.

1.5 Nhận diện khuôn mặt trong thời trang

Ứng dụng thử kính ảo, bạn tham khảo website Rayban. Phần mềm sẽ nhận diện khuôn mặt, định vị được 2 mắt và gắn kính vào đúng mắt người. Việc thử kính ảo này gây thích thú cho người vào website mua kính. Một điểm cộng công nghệ cho website thời trang.

1.6 Hỗ trợ người mù

Phần mềm nhận diện khuôn mặt giúp người mù sử dụng nhận diện khuôn mặt. Các ứng dụng nhận ra khi mọi người đang mỉm cười và thông báo với người mù bằng chế độ rung người đang nói chuyện với bạn đang vui hay buồn, đang cười hay không. Điều này có thể giúp họ hiểu rõ hơn về các tình huống xã hội.

1.7 Nhận diện mọi người trên mạng xã hội

Facebook sử dụng công nghệ tự động nhận diện khuôn mặt để nhận ra khi các thành viên Facebook xuất hiện trong 1 bức ảnh. Điều này giúp mọi người dễ dàng tìm thấy họ trong ảnh và có thể đề xuất được gắn thẻ trong ảnh có mặt mình. Hệ thống thông minh và hiệu quả tới mức nó gây ra phiền toái người dùng. Công ty chủ quản Facebook giờ là Meta quyết định gỡ bỏ vĩnh viễn chức năng này ra khỏi hệ thống.

Phần mềm nhận diện khuôn mặt - mạng xã hội

1.8 Nhận diện tội phạm

Bạn xem phim Mỹ, bạn thấy việc nhận diện tội phạm được sử dụng rộng rãi. Giờ ứng dụng nhận diện khuôn mặt này không chỉ có trên phim. Nó đã được ứng dụng thành công trong thực tế.

Ngăn chặn tội phạm, camera nhận diện khuôn mặt hiện đang được sử dụng để xác định ngay lập tức thông tin tội phạm đến những người bán hàng hoặc những người có tiền sử gian lận vào cửa hàng bán lẻ, để họ kịp thời phòng tránh. Hình ảnh cá nhân của tội phạm kết hợp với các dữ liệu có được sẽ lập tức thông báo đến các chủ cửa hàng bán lẻ khi có tội phạm đột nhập ra vào khu mua sắm. Hệ thống nhận diện khuôn mặt đã giảm hoàn toàn tội phạm bán lẻ .Theo dữ liệu của chúng tôi, nhận diện khuôn mặt đã giảm sự cố phía bên ngoài xuống còn 34%, quan trọng hơn, giảm tới 91% sự cố bạo lực trong các cửa hàng bán lẻ.

2 Áp dụng công nghệ nhận diện khuôn mặt sẽ tích hợp như thế nào vào hệ thống?

2.1 Tích hợp API từ hãng thứ 3

Việc tích hợp này khá đơn giản, chỉ cần trích xuất dữ liệu hình ảnh từ camera và gởi cho hãng thứ 3 nhận diện, bạn chỉ cần lấy kết quả trả về xử lý.

Cách này tốn chi phí trả cho việc gọi API có khi tốn rất nhiều nếu số lượng truy cập cao. Việc bảo mật thông tin hoàn toàn phụ thuộc vào hãng cung cấp API. Ngoài ra việc sử dụng API của các hãng nước ngòai còn gặp vấn đề về đường truyền dẫn tới không đảm bảo tốc độ xử lý. Bạn có thể tham khảo các hãng lớn đang cung cấp API:

Google: không chỉ nhận diện khuôn mặt mà nhận diện mọi thứ. https://cloud.google.com/vision
Microsoft: https://azure.microsoft.com/en-us/services/cognitive-services/computer-vision/

2.2 Tự triển khai engine nhận diện

Tự cài đặt hệ thống nhận diện tại hệ thống của mình. Việc truy xuất hệ thống và truyền tín hiệu sẽ bảo mật hơn, an tòan hơn bởi bạn làm chủ hệ thống, không sợ hình ảnh bị truy xuất ngòai mong muốn.

Ngoài ra khi bạn làm chủ hệ thống nhận diện, bạn có thể cài đặt hệ thống chạy offline tại những nơi không có internet hoặc mạng chậm, sóng yếu.

3 Cách tự triển khai hệ thống nhận diện tại công ty

Bạn có thể sử dụng các hệ thống nhận diện khuôn mặt từ cộng đồng mã mở nổi tiếng trên thế giới.

3.1 Exadel CompreFace

https://github.com/exadel-inc/CompreFace?ref=hackernoon.com

Thư viện này khá mới, nó được phát hành vào tháng 7 năm 2020 và có rất nhiều triển vọng. Thư viện CompreFace có sẵn REST API tự host (không cần thông qua web server) và có thể dễ dàng cài đặt lên docker với chỉ 1 dòng lệnh.

Đặc biệt, CompreFace cung cấp giao diện người dùng để phân quyền và cấu hình tập hình ảnh đầu vào. Thư viện cung cấp 2 phương thức nhận diện phổ biến là: FaceNet (LFW chinh xác đến 99.65%) và InsightFace (LFW chính xác tới 99.86%).

Tổ chức LFW: Labeled Faces in the Wild (LFW) http://vis-www.cs.umass.edu/lfw/

3.2 Face-recognize

https://pypi.org/project/face-recognition/

Là thư viện nhận diện và xử lý khuôn mặt trên ngôn ngữ Python. Thư viện cũng cấp cả công cụ xử lý thông qua dòng lệnh. Đây là thư viện dễ sử dụng nhất với độ chinh xác 99,38% theo LFW. Thư viện sử dụng C++ DLib kết hợp với công nghệ nhận diện tiên tiến nhất và công nghệ máy học (Deep learning).

Thư viên này khá phổ biến, nhưng đã khá lâu không update, hiện đang là phiên bản 1.3.0 ngày 20/03/2020 và cũng không có nhiều cải tiến từ khi nó được phát hành năm 2018. Thư viện không cung cấp REST API để sử dụng cho các ứng dụng khác gọi hàm thông qua internet.

3.3 InsightFace

https://insightface.ai/

InsightFace dùng thư viện phân tích khuôn mặt sâu 2D&3D trên nền PyTorch and MXNet. Đây là thư viện Python sử dụng công nghệ nhận diện chính xác nhất hiện nay là :

Xác định khuôn mặt trong ảnh dùng thư viện RetinaFace.
Nhận diện ảnh dùng SubCenter-ArcFace.

Độ chinh xác của thư viện cực cao lên tới 99.86% theo LFW. Tuy nhiên điều khó khăn là việc triển khai thư viện không hề dễ dàng.

4 Tôi muốn viết lại từ đầu hệ thống nhận diện có được không?

Câu trả lời là KHÔNG.

Bạn chỉ nên suy nghĩ tới việc này khi bạn có nguồn lực lớn và đam mê không biên giới. Ví dụ có bạn có 10 triệu USD và muốn một hệ thống do chính công ty của minh sáng tạo ra chẳng hạn.