Xây dựng và ứng dụng công nghệ nhận diện khuôn mặt – Công ty cổ phần VinBigData

Nhận diện khuôn mặt là thuật toán xác định danh tính của một cá nhân bằng đặc trưng khuôn mặt của họ. Hệ thống nhận diện khuôn mặt thường được sử dụng để xác định một người thông qua hình ảnh hoặc video trong thời gian thực. 

Công nghệ nhận diện khuôn mặt mang lại nhiều ứng dụng hữu ích và thiết thực trong cuộc sống hàng ngày như phần mềm mở khóa điện thoại, hệ thống chấm công không chạm, hay các hệ thống camera giám sát an ninh, an toàn trong các trung tâm thương mại, cửa hàng, trường học, bệnh viện… Vậy làm thế nào để phát triển công nghệ nhận diện khuôn mặt? Bài viết dưới đây sẽ cung cấp quy trình cụ thể cho bạn. 

Các bước trong chu trình xây dựng thuật toán nhận diện khuôn mặt

Nhiều người đã quen thuộc với công nghệ nhận diện khuôn mặt thông qua các phần mềm được sử dụng để mở khóa điện thoại thông minh (tuy nhiên, đây chỉ là một ứng dụng nhỏ của công nghệ này). Thông thường, tính năng được sử dụng để mở khóa điện thoại không dựa vào cơ sở dữ liệu ảnh khổng lồ nhằm xác định danh tính của một cá nhân – nó chỉ xác định và công nhận một người là chủ sở hữu duy nhất của thiết bị, đồng thời hạn chế quyền truy cập của những người khác.

Ngoài việc mở khóa điện thoại, tính năng này cũng hoạt động nhằm mục đích khớp khuôn mặt của những người đi ngang qua máy ảnh với hình ảnh của những người trong danh sách đang theo dõi. Danh sách theo dõi là một tập dữ liệu mở được đến từ các nguồn được cung cấp công khai. Các hệ thống công nghệ trên khuôn mặt có thể khác nhau, nhưng nhìn chung, chúng có xu hướng hoạt động theo một số bước như sau:

Bước 1: Nhận diện khuôn mặt

Máy ảnh phát hiện và định vị hình ảnh của một khuôn mặt khi đối tượng đang ở một mình hoặc trong một đám đông. Từ đó ghi nhận hình ảnh của đối tượng.

Bước 2: Phân tích khuôn mặt

Tiếp theo, hình ảnh khuôn mặt đối tượng được chụp lại và tiến hành phân tích. Hầu hết công nghệ nhận diện  khuôn mặt dựa trên hình ảnh 2D thay vì 3D vì nó có thể khớp hình ảnh 2D với ảnh công khai trong cơ sở dữ liệu một cách thuận tiện và chính xác hơn. Sau đó đưa vào phần mềm để tiến hành đọc hình dạng khuôn mặt của đối tượng. Các yếu tố chính cần xử lý bao gồm khoảng cách giữa hai mắt, độ sâu của hốc mắt, khoảng cách từ trán đến cằm, hình dạng của gò má và đường viền của môi, tai và cằm. Mục đích là để xác định các điểm mốc chính trên khuôn mặt nhằm phân biệt nhiều người khác nhau

Bước 3: Chuyển đổi hình ảnh thành dữ liệu

Chuyển đổi ảnh chụp khuôn mặt thành một tập hợp thông tin kỹ thuật số (dữ liệu) dựa trên các đặc điểm khuôn mặt của người đó. Những thuộc tính khuôn mặt sẽ được xử lý dưới dạng các thuật toán và công thức, và mỗi người sẽ sở hữu một dữ liệu khuôn mặt riêng biệt.

Bước 4: Tìm kết quả nhận diện khuôn mặt phù hợp

Bước tiếp theo tiến hành so sánh với cơ sở dữ liệu khuôn mặt sẵn có. Nếu khuôn mặt được ghi lại khớp với một hình ảnh trong cơ sở dữ liệu, thì việc xác định sẽ hoàn tất.

Ứng dụng của công nghệ nhận diện khuôn mặt 

Mở khóa điện thoại bằng nhận diện khuôn mặt

Nhận diện khuôn mặt được ứng dụng trong phần mềm mở khóa của các thiết bị thông minh như điện thoại hay máy tính bảng. Phần mềm này được ưa chuộng bởi có tính bảo mật mạnh mẽ, bảo vệ dữ liệu cá nhân và đảm bảo thiết bị không thể truy cập được nếu điện thoại bị đánh cắp. 

Thực thi pháp luật

Cơ quan thực thi pháp luật thường xuyên sử dụng tính năng nhận diện khuôn mặt. Cảnh sát thu thập ảnh chụp từ những người bị bắt và so sánh chúng với cơ sở dữ liệu tội phạm để dễ dàng xác định thông tin đối tượng cũng như các đồng phạm. 

Sân bay và kiểm soát biên giới

Ngày càng có nhiều khách du lịch sở hữu hộ chiếu sinh trắc học, điều này vô cùng thuận tiện khi họ không cần xếp hàng để chờ đợi kiểm tra hộ chiếu một cách thủ công mà thay vào đó chỉ cần đi bộ qua điều khiển ePassport tự động để chuẩn bị lên máy bay. Ứng dụng công nghệ này không chỉ giảm thời gian chờ đợi mà còn cho phép các sân bay cải thiện an ninh. Bộ An ninh Nội địa Hoa Kỳ dự đoán rằng nhận diện  khuôn mặt sẽ được sử dụng trên 97% khách du lịch vào năm 2023. Cũng như tại các sân bay và cửa khẩu biên giới, công nghệ này được sử dụng để tăng cường an ninh tại các sự kiện quy mô lớn như Thế vận hội.

Tìm người mất tích

Nhận diện  khuôn mặt có thể được sử dụng để tìm người mất tích và nạn nhân của nạn buôn người. Giả sử các cá nhân bị mất tích được thêm vào cơ sở dữ liệu. Trong trường hợp đó, cơ quan thực thi pháp luật có thể được cảnh báo ngay khi họ xác định được danh tính đối tượng bằng khuôn mặt – cho dù đó là trong sân bay, cửa hàng bán lẻ hay không gian công cộng khác.

Giám sát an ninh tại các cửa hàng

Nhận diện  khuôn mặt được sử dụng để xác định những người gian lận, tội phạm trộm cắp, gây rối tại các hệ thống cửa hàng. Thông qua hệ thống camera giám sát và đối chiếu về lịch sử phạm tội, có thể đưa ra cảnh báo và ngăn chặn những hành vi xấu ngay trước khi nó xảy ra. 

Cải thiện trải nghiệm bán lẻ

Công nghệ này mang lại tiềm năng cải thiện trải nghiệm bán lẻ cho khách hàng. Hệ thống camera có thể nhận ra khách hàng, đưa ra đề xuất sản phẩm dựa trên lịch sử mua hàng của họ và hướng họ đi đúng hướng, đồng thời, gợi ý cho các nhân viên tư vấn/ tiếp thị có những hành động đón tiếp phù hợp. Một ứng dụng khác là công nghệ “thanh toán bằng khuôn mặt” giúp người dùng có thể thanh toán dễ dàng, nhanh chóng. 

Ngân hàng

Ứng dụng công nghệ sinh trắc học vào dịch vụ ngân hàng trực tuyến là một lợi ích khác của thuật toán này. Thay vì sử dụng mật khẩu một lần, khách hàng có thể xác thực giao dịch bằng khuôn mặt thông qua điện thoại thông minh hoặc máy tính. 

Chăm sóc sức khỏe

Các bệnh viện sử dụng nhận diện  khuôn mặt để giúp chăm sóc bệnh nhân. Các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe đang thử nghiệm việc sử dụng nhận diện  khuôn mặt để truy cập hồ sơ bệnh nhân, hợp lý hóa việc đăng ký bệnh nhân, phát hiện cảm xúc và triệu chứng của bệnh nhân, và thậm chí giúp xác định các bệnh di truyền cụ thể. AiCure đã phát triển một ứng dụng sử dụng nhận diện  khuôn mặt để đảm bảo rằng mọi người uống thuốc theo đúng quy định. Khi công nghệ sinh trắc học trở nên ít tốn kém hơn, việc áp dụng trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe dự kiến ​​sẽ tăng lên.

Công nghệ nhận diện khuôn mặt đã được VinBigData tích hợp trong giải pháp Camera thông minh (VisionAI). VisionAI đáp ứng mọi nhu cầu của doanh nghiệp như kiểm soát ra vào, đảm bảo an ninh, chấm công không chạm… ứng dụng cho đa dạng quy mô, với độ chính xác tới 99%, và tối ưu chi phí vận hành, tiết kiệm 50% chi phí đầu tư so với hệ thống cảm biến nhiệt. 

Tìm hiểu thêm về VisionAI: Tại đây 

Tư liệu tham khảo: Kaspersky