Un sistema de reconocimiento facial es una aplicación de software diseñada para reconocer a una persona por su rostro automáticamente. Es un área de la visión por computadora que implica reconocer automáticamente a una persona a partir de una imagen de su rostro . Este es un tema particularmente estudiado en visión artificial, con numerosas publicaciones y patentes, y conferencias especializadas.
El reconocimiento facial tiene muchas aplicaciones en videovigilancia , biometría , robótica , indexación de imágenes y videos, búsqueda de imágenes por contenido , etc. Estos sistemas se utilizan generalmente con fines de seguridad para desbloquear computadoras / dispositivos móviles / consolas, pero también en la automatización del hogar . Se consideran menos invasivos, ya que no están directamente vinculados a las características físicas de las personas, que otros sistemas biométricos ( huellas dactilares , reconocimiento de iris , etc.). El funcionamiento de estos sistemas se basa en una o más cámaras para reconocer al usuario.
También se pueden utilizar para facilitar la vida del usuario, como hacen algunas redes sociales en Internet ( Facebook , Google+ ) o determinadas aplicaciones móviles (NameTag, FaceRec) para identificar rostros en imágenes. Estos sistemas se basan entonces en fotos / videos de una o más personas.
La detección de rostros , que consiste en identificar un rostro que está presente en una imagen, es una de las posibles fases técnicas del reconocimiento facial.
Takeo Kanade realizó uno de los primeros intentos de reconocimiento facial en 1973 durante su tesis doctoral en la Universidad de Kyoto .
La 7 de junio de 2011, Facebook lanza un servicio de reconocimiento facial accesible para todos. Esto ha sido fuertemente criticado por un buen número de asociaciones para la protección de la privacidad y el derecho al olvido. Bajo esta presión, Facebook tuvo que abandonar este servicio el22 de septiembre de 2012 En Europa.
Otro proyecto de reconocimiento facial, llamado DeepFace , desarrollado por el grupo de investigación de Facebook también comenzó a surgir a principios de 2015. Esta herramienta tiene como objetivo reconocer un rostro, independientemente de su orientación, así como asociar a una persona. Por lo tanto, DeepFace permite hacer coincidir una gran cantidad de fotos diferentes de la misma persona, incluso si esta última no está identificada explícitamente. Para lograrlo, el sistema está compuesto por una red neuronal artificial entrenada a través del aprendizaje profundo sobre millones de imágenes.
Sin embargo, esta tecnología está evolucionando rápidamente y busca democratizarse mediante el desarrollo de numerosos casos de uso. Desde finales de 2018, el número de anuncios ha ido en aumento, llevando el reconocimiento facial gradualmente a la vida cotidiana, con todos los sistemas mostrando un progreso espectacular, tanto en términos de la eficiencia de los algoritmos utilizados como en términos de la masa de datos que pueden ser procesados por ellos. En 2019, Cydral Technology está distribuyendo un sistema que se puede utilizar desde un simple teléfono y, por lo tanto, ofrece el primer motor de búsqueda para el público en general que funciona como la búsqueda inversa que ofrece Google, pero para la identificación de perfiles exclusivamente.
En enero 2020, el New York Times revela la existencia de la empresa Clearview AI, que comercializa a las agencias de seguridad una aplicación de reconocimiento facial que puede identificar a alguien a partir de una fotografía. El autor de la encuesta destaca que esta aplicación cuestiona nuestra concepción de la privacidad.
En junio 2020, la empresa española Herta Security gana un sello de excelencia por una tecnología capaz de analizar rostros y monitorizar multitudes. Esta tecnología podría usarse en caso de una nueva ola de Covid-19. Este software, llamado Aware, es capaz de verificar el distanciamiento social e identificar personas en diferentes puntos de control.
Los sistemas de reconocimiento facial están cada vez más presentes en la vida cotidiana. Por ejemplo, se utilizan en las redes sociales de Internet para identificar a alguien en una foto, en los teléfonos inteligentes para desbloquearlos o en los servicios de seguridad para reconocer a las personas buscadas. Estos usos se pueden dividir en dos categorías principales: seguridad y asistencia al usuario.
Además, existen dos tipos de tareas:
En cuanto al uso de redes sociales en Internet, como Facebook o Google+ , al agregar una foto o video, se detecta el rostro luego un Algoritmo sugiere una lista de personas que pueden coincidir con el rostro visto en la imagen o video gracias a las imágenes ya identificando a cada individuo.
El reconocimiento facial puede o no permitir el acceso a una casa o una habitación ( Home Automation): diferentes dispositivos tales como SekuFACE o iFace de hecho utilizan el reconocimiento facial para garantizar la identidad del usuario.
Este elemento también puede moverse: existen diferentes equipos para vehículos como Mobii. O un entorno virtual, pudiendo este entorno ser:
Los sistemas de reconocimiento facial, más allá de la protección de datos, también permiten prohibir el acceso y uso de elementos tangibles o intangibles.
La seguridad es el principal ámbito de aplicación de los sistemas de reconocimiento facial.
En este caso, el sistema asegura que el usuario es efectivamente un usuario válido antes de autorizarlo a acceder a un determinado elemento. Esto se puede utilizar en un lugar público:
Una de las áreas importantes de aplicación de estos sistemas es la vigilancia de tipo policial. Facilita la búsqueda de la identidad de una persona mediante una foto o un video.
Para uso profesional, destaca el ejemplo de la aplicación de la ley, como el sistema de reconocimiento facial desarrollado actualmente por el FBI llamado NGI, o el que actualmente utiliza la NSA que se basa entre otras cosas en imágenes publicadas en redes sociales en Internet. .
El software de Clearview AI , que compara una fotografía con una base de datos de más de tres mil millones de fotografías publicadas originalmente en Internet, también fue utilizado por más de 600 oficinas de policía de América del Norte enfebrero 2020.
Se dice que el sistema de reconocimiento facial se usa para pagar el metro de Beijing, según el Beijing Daily.
¿Cómo funcionan las tecnologías de reconocimiento facial? Hay que distinguir tres usos principales que se basan en medios y técnicas dedicados: verificación de identidad con un documento personal, búsqueda de una persona referenciada en una base de datos, identificación sistemática sobre la marcha en un espacio público.
Los métodos de búsqueda de una persona referenciada en una base de datos en tres fases: la detección de un rostro que localiza un rostro, el análisis del rostro que da un resultado numérico y el reconocimiento que compara este resultado con los rostros registrados en la base de datos .
Por tanto, es necesario, antes de cualquier intento de identificación, constituir una base de datos que contenga para cada usuario una captura inicial o varias. En el caso de que se realicen varias capturas, se almacena entonces una media de esta, lo que permite que el sistema se adapte mejor a diversos parámetros que pueden variar en el momento del reconocimiento (aparición de ojeras / arrugas, luz ambiental, maquillaje ... ).
Una vez realizado el análisis, el reconocimiento realiza por tanto la comparación entre el modelo obtenido y los almacenados en la base de datos . Luego hablamos de reconocimiento 1 a 1 si solo había una captura inicial almacenada en la base de datos inicialmente, o reconocimiento 1 a N si había varias.
Considerado el método de reconocimiento facial “clásico”, este método consiste en reconocer al usuario a partir de una foto suya. Esta foto puede ser capturada por una cámara por motivos de seguridad o simplemente estar ya grabada como parte de la asistencia al usuario. A continuación, el reconocimiento se realiza mediante un algoritmo que puede basarse en varios elementos, como la forma de elementos del rostro como los ojos y su espaciamiento, la boca, el rostro ...
Luego se distinguen dos categorías de algoritmos :
Este método se considera una mejora del reconocimiento 2D. De hecho, crea un modelo 3D a partir de varias fotos tomadas sucesivamente o de un video, esto permite tener diferentes puntos de vista de la persona a reconocer para crear el modelo 3D.
Existen muchos algoritmos con respecto al análisis, cada uno basado en uno o más elementos del rostro (orientación de la nariz, del rostro, etc.) para crear el modelo 3D correspondiente al rostro del usuario.
La fiabilidad de los diferentes sistemas de reconocimiento facial se puede verificar según varios indicadores:
Se tienen en cuenta diferentes parámetros para aumentar el rendimiento:
Por tanto, la eficacia de un sistema de reconocimiento facial se establece en función de su tasa de fiabilidad, pero también según el tiempo de ejecución que se tarda en realizar el reconocimiento así como en establecer el perfil almacenado en la base de datos .
La siguiente tabla resume la información recuperada de los diversos sistemas mencionados.
Sistema utilizado | Tipo de reconocimiento | Constitución de la base de datos | Tiempo medio de reconocimiento (sin fallos) |
Toshiba | 3d | 2 a 3 min | Años 20 |
Android con sensores | 2D | Desconocido | 5 s |
Android 4.0 | 2D | 2 segundos | <1 s |
iphone 4s | 2D | 2 a 5 min | <1 s |
Xbox uno | Desconocido | 5 s | 1 a 5 s |
PS4 | 3d | 50 a 70 s | <2 s |
En febrero 2018, la investigadora Joy Buolamwini del Instituto de Tecnología de Massachusetts muestra que los principales sistemas de reconocimiento facial (los de IBM, Microsoft y Face ++) tienen sesgos algorítmicos y son menos eficientes para identificar mujeres y rostros de piel oscura : Face ++ identifica al 99,3% de los hombres, pero solo el 78,7% de las mujeres e IBM alcanza el 77,6% de piel oscura frente a puntuaciones superiores al 95% de los tres softwares para piel blanca); Según el estudio, el 93,6% de los errores que cometió Microsoft involucraron a sus sujetos de piel oscura, y el 95,9% de los de Face ++ involucraron a mujeres. El investigador explica que “los hombres de piel clara están sobrerrepresentados [en las bases de datos de muestra], y también las personas de piel clara en general. "
Como cualquier elemento que tenga una utilidad de seguridad, los sistemas de reconocimiento facial están sujetos a ataques destinados a engañarlos mediante la explotación de fallas . Se conocen tres tipos principales de ataques en este campo para engañar a los sistemas de reconocimiento facial.
El primer tipo de ataque es el fotoataque. De hecho, mostrar una foto al sistema parece ser un buen método para engañar a la cámara. La efectividad de este tipo de ataque se ha visto favorecida por la llegada de las impresoras de alta resolución, también conocida como alta definición . Estas impresoras permiten imprimir una imagen muy cualitativa, engañando fácilmente la vigilancia de los sistemas.
Otra posibilidad es utilizar pantallas de alta definición disponibles comercialmente (pantallas, teléfonos inteligentes ) para presentar una foto muy detallada y así engañar al sistema.
Este tipo de ataque se ha vuelto aún más fácil de llevar a cabo con la aparición de las redes sociales en Internet y las numerosas fotos publicadas por los usuarios.
Este segundo tipo de ataque consiste en presentar un video al lente de la cámara para engañar al sistema de reconocimiento facial.
Los software disponibles en Internet, llamados cámaras virtuales, como VirtualCamera o Manycam, permiten engañar al sistema de reconocimiento presentándole un vídeo como si procediera de su propia cámara. Entonces es posible presentar el video de una persona al sistema de reconocimiento para engañarla.
Este tipo de ataque se ha extendido con la llegada del reconocimiento 3D, porque es muy complicado engañar al reconocimiento de un modelo 3D con una simple foto, esta última siempre presentando la misma postura de un individuo.
Por otro lado, el video presenta movimiento y permite obtener varias posturas de un mismo individuo, por lo que el sistema de reconocimiento 3D puede modelar un modelo real y ser engañado.
La reciente disponibilidad de la impresión tridimensional para el público en general también crea una laguna en los sistemas de reconocimiento facial. De hecho, esto permite crear una máscara que se corresponda con el rostro del usuario. Entonces es fácil imaginar el uso de una máscara que presenta a un individuo para engañar a un sistema de reconocimiento facial.
Este tipo de ataque se contrarresta principalmente multiplicando la cantidad de fotos tomadas del usuario y luego por:
Han surgido ciertas técnicas para contrarrestar los tres tipos de ataque. Estos utilizan eventos total o parcialmente externos a la imagen:
Los sistemas de reconocimiento facial se basan en el despliegue de cámaras CCTV conectadas a una red de telecomunicaciones y a aplicaciones de inteligencia artificial . Sobre estas tecnologías se ha definido el concepto de “ciudad segura”, una extensión de la ciudad inteligente . El equilibrio entre libertades y seguridad está en tensión. Bajo el disfraz de la seguridad de las personas y los bienes, esto corre el riesgo de poner en peligro el derecho a la privacidad en muchos países y ejercer un control social contrario a las libertades fundamentales . La ley europea de datos, que amplía el alcance de la ley francesa "Informatique et Libertés" de 1978, citada como modelo en todo el mundo, especifica: "Las tecnologías de la información deben estar al servicio de todos los ciudadanos. No debe infringir la identidad humana, los derechos humanos, la privacidad, las libertades individuales o públicas ”.
En 2006, el Reino Unido albergaba 4,2 millones de cámaras CCTV (en las calles, autopistas, trenes, autobuses, vías de metro, centros comerciales, estadios). Un londinense ya podía filmarse hasta trescientas veces al día.
El debate está aumentando en el Reino Unido sobre el uso y uso generalizado de la tecnología de reconocimiento facial. La presencia de cámaras equipadas con esta tecnología, en los distritos londinenses de King's Cross y potencialmente en el distrito comercial de Canary Wharf . Más de 150.000 personas que pasan por estos barrios por día serían escrutadas. El uso del reconocimiento facial en espacios públicos plantea interrogantes. Las leyes de protección de datos requieren el consentimiento de las personas bajo observación. Las autoridades encargadas de las libertades civiles están preocupadas, el Reino Unido se ha convertido en uno de los países más abiertos al uso de esta tecnología por motivos de vigilancia.
Las autoridades de protección de datos del Reino Unido y Australia iniciaron una investigación en 2020 dirigida a la empresa de reconocimiento facial Clearview AI que podría comparar cualquier foto de un individuo con su base de datos de tres mil millones de personas. Fotos recuperadas automáticamente de la web y las redes sociales.
En agosto 2020, el Tribunal de Apelación de Londres dictaminó que el uso del reconocimiento facial por parte de la policía galesa no estaba suficientemente regulado e invadía demasiada privacidad. La sentencia subrayó que no existían indicaciones claras sobre los lugares donde esta tecnología podría ser utilizada por la fuerza policial ni sobre las modalidades que conducen a la inscripción en la "lista de vigilancia".
En los Estados Unidos, “las fuerzas policiales utilizan el reconocimiento facial para rastrear a los delincuentes. Este es el caso, en particular, de Nueva York, Boston, Detroit, Las Vegas, Orlando, San José o en el estado de Colorado (…). La tecnología también se utiliza en estadios o aeropuertos, como medio de vigilancia. Incluso los servicios de inmigración son clientes, para reconocer a una persona ilegal que ya ha sido arrestada en el pasado. Por otro lado “San Francisco prohíbe el uso del reconocimiento facial por parte de la policía y sus distintos organismos municipales” . Las preocupaciones se relacionan con la posible discriminación o mal uso del reconocimiento facial, otras ciudades estadounidenses podrían seguir este ejemplo. 85 ONG, incluida la American Civil Liberties Union , 55 investigadores han pedido a empresas como Amazon , Microsoft y Google que dejen de vender esta tecnología a las autoridades. Otras empresas, como Facebook y la start-up Clearview AI, que ha atraído a 600 departamentos de policía, están interesadas en este mercado. Parece necesaria la regulación de esta tecnología por una ley de protección de datos en todo Estados Unidos.
En junio 2020, Amazon anuncia que prohibirá a la policía usar su software de reconocimiento facial durante un año. El software de Amazon se llama Rekognition. El contexto social actual marcado por las manifestaciones contra la violencia policial y el racismo en Estados Unidos fue un elemento de la decisión.
En junio 2020, IBM anuncia que detendrá la venta de software de reconocimiento facial y dejará de realizar proyectos de investigación relacionados con esta tecnología. Su CEO toma una posición más general en un texto dirigido al Congreso de los Estados Unidos "IBM se opone firmemente y no tolerará el uso de ninguna tecnología, incluida la tecnología de reconocimiento facial ofrecida por otros proveedores, para vigilancia masiva, control de facies, violaciones de derechos humanos y libertades fundamentales o cualquier otro objetivo que no cumpla con nuestros valores y nuestros principios de confianza y transparencia ” .
Utilizado por el software de reconocimiento facial implementado por las autoridades federales, las imágenes de CCTV de la frontera de Estados Unidos han sido pirateadas. Estas son fotos de conductores y placas de vehículos que han cruzado un solo paso fronterizo de Estados Unidos durante un período de seis semanas; 100.000 personas se verían afectadas. El presidente del Comité de Seguridad Nacional de la Cámara de Representantes, el demócrata Bennie Thompson, ha expresado su alarma por una "gran invasión de la privacidad". "Debemos tener cuidado de no expandir el uso de la biometría en detrimento de la privacidad de los estadounidenses".
Según denuncia presentada el miércoles 24 de junio de 2020en Detroit , un estadounidense negro fue arrestado injustamente por el uso policial de tecnología de reconocimiento facial. Este es el primer error de este tipo documentado en los Estados Unidos. La tecnología de reconocimiento facial, utilizada durante varios años por diversos servicios policiales en Estados Unidos sin un marco legal federal, es acusada de falta de confiabilidad en la identificación de minorías, particularmente negras o asiáticas.
En Rusia, durante la pandemia mundial del covid-19, los viajeros que llegan de áreas de riesgo están sujetos a cuarentenas rigurosas. En Moscú, 12 millones de habitantes, para estos controles se utiliza el sistema de reconocimiento facial de la ciudad, con al menos 100.000 cámaras de videovigilancia, así como el muy eficiente sistema de gobierno electrónico, que ayuda a mantener un vínculo constante con los ciudadanos. Incluso antes del estallido de la pandemia, existía un proyecto para generalizar el uso de los sistemas de reconocimiento facial, una amenaza real a la privacidad y los derechos humanos denunciada por las asociaciones locales de derechos civiles.
SenseTime y Megvii son las dos mayores empresas chinas especializadas en reconocimiento facial. Los usos comerciales o para la vigilancia de los ciudadanos en relación con el gobierno están muy desarrollados. En 2018, China ya tenía 349 millones de cámaras CCTV.
En última instancia, se espera que se desplieguen más de 500 millones de cámaras CCTV en todo el país. Se asociarán con tecnologías de reconocimiento facial e inteligencia artificial. Constituirá "la red de videovigilancia más extensa y sofisticada del mundo" según la BBC.
Huawei desarrolla y comercializa su concepto de “ciudad segura” basado en videovigilancia inteligente. Estas tecnologías combinadas han llevado a un control social altamente desarrollado que pone en peligro las libertades individuales (calificación social basada en un sistema de crédito social , “picota” digital en la pantalla).
“Xinjiang es objeto de vigilancia electrónica permanente por parte de Beijing, que utiliza todas las tecnologías más intrusivas allí: reconocimiento facial, registro de ADN, videovigilancia permanente, drones, geolocalización de teléfonos…. "
Tras la pandemia de Covid-19, las autoridades chinas están intensificando la vigilancia masiva y ampliando las medidas que restringen las libertades, dando la imagen de una era en la que la vigilancia recuerda al Gran Hermano de la novela de 1984 de George Orwell .
En Francia, el ayuntamiento de Valenciennes recibió un obsequio de Huawei en un equipamiento que podría representar 2 millones de euros. Huawei pudo probar su sistema de “cámara inteligente” en la ciudad de Valenciennes gracias a un acuerdo firmado con el alcalde Jean-Louis Borloo ; Fue nombrado miembro de la junta directiva de Huawei Francia unos años más tarde.
Otros municipios (Niza, Marsella, Toulouse, La Défense, etc.) se dejan convencer por fabricantes de seguridad como Thales , Engie Ineo , Ercom , Idemia, que ven un mercado por conquistar.
Idemia, es uno de los líderes mundiales en el sector biométrico con 15.000 empleados y 2.300 millones de euros de facturación reclamada.
En un informe publicado en 2020, Amnistía Internacional denuncia a varias empresas europeas, incluida Idemia, que han equipado a China con equipos de vigilancia, incluido el reconocimiento facial. En particular, Idemia vendió un sistema de reconocimiento facial a la policía de Shanghai .
La nocividad real de las ciudades seguras depende totalmente de las autoridades a cargo y alerta a las asociaciones de derechos humanos .
Para estas experiencias y posibles ampliaciones en Francia o en Europa y para evitar el advenimiento de una empresa de vigilancia, es necesario asegurarse de que estos proyectos cumplan, con las constituciones, con las reglas del RGPD , y que estén controlados por independientes. autoridades como CNIL Informatique et Libertés .
Las empresas chinas suministran a varios estados del continente sistemas de reconocimiento facial asociados con cámaras CCTV. CloudWalk Technology, uno de los líderes de la industria de China con sede en Cantón, en el sur del país, ha estado trabajando con el gobierno de Zimbabue para implementar el reconocimiento facial a gran escala, el despliegue en aeropuertos y fronteras será el primer paso.