הפנים אומרות הכל

אחרי שמצלמת סטילס ומצלמת וידאו, חיוג קולי ומחשב כף-יד הופכים כבר לחלק כמעט בלתי נפרד מהטלפון הסלולרי, מה נשאר כבר לחדש? ובכן, החידושים של השנה הבאה מתחילים כבר לטפטף לאינטרנט ולתצוגות האקסלוסיביות למומחים. לתוך מארז ההולך וקטן, יוכנסו רכיבי זיכרון עתירי נפח לטיפול במאגרי תמונות גדולים, וגם מערכות מתחומים אחרים: גלאי קרינה, איתור לווייני, ארנק אלקטרוני, זיהוי ביומטרי של טביעת אצבע. והלהיט הבא, שהוא עדיין בחזקת גימיק תקשורתי: מערכת ביומטרית, המבוססת על זיהוי פנים.
ביפאן, שם נגנבים או נשכחים בכל שנה עשרות-אלפי מכשירים, הוצגה בשבוע שעבר בתערוכת אבטחה וכרטיסים חכמים מערכת זיהוי חדשה - המבוססת על המצלמה המובנית בטלפונים החדשים - אשר מזהה תוך ארבע שניות את בעלי הטלפון, ורק הזיהוי הוודאי מאפשר להפעיל אותו.

לא רק זיהוי

פיתוחה של מערכת הזיהוי, Kaopass מתוצרת חברת אומרון היפאנית, הואץ מאוד לאחר פיגועי ה-11 בספטמבר. השימוש המקורי של המערכת נועד לאבטחת מבנים ומידור כניסה לאזורים מסווגים. היא נמצאת בשידרוג מתמיד כבר מספר שנים, בשיתוף עם חברה אמריקנית, ולקראת תערוכת האבטחה בטוקיו ביג סייט, הותאמה לטלפונים הסלולריים.
אנשי אומרון לא הסתפקו במטלה הבסיסית של המערכת - זיהוי המשתמש, אלא הלכו כמה צעדים קדימה: הגירסה הבאה תזהה אנשים ותשייך להם שמות מתוך מאגר המכרים של בעל הטלפון, או מתוך מאגר ציבורי גדול יותר, שהטלפון יהיה קשור אליו. כך שאם אנו נוטים לשכוח שמות, הטלפון יזכיר לנו מיהו האיש שפרצופו נלכד בעדשה.
המערכת בנויה כך, שמאגר התמונות אינו יושב בתוך הטלפון עצמו, אלא על מחשב-שרת מרוחק. המצלמה במכשיר מצלמת את הפרצוף וגוזרת מתוכו מספר פרמטרים. אלה הופכים לנוסחה מספרית ייחודית. הקוד המספרי שהפיקה התוכנה מועבר דרך הרשת הסלולרית לאיתור השם שמאחורי הפנים. התשובה הכתובה מגיעה מיידית, בהודעת SMS.
לעומת זאת, מערכת הזיהוי הביומטרי המבוססת על טביעת אצבע, שהוכנסה בטלפונים ברשת דוקומו לפני כחודשיים, פועלת בתוך הטלפון עצמו, ואינה מצריכה התקשרות למאגר מידע חיצוני. קיומו של מאגר תמונות ציבורי מעלה חששות אצל האירגונים החרדים לשמירה על הפרטיות, אולם בעקבות העלייה במודעות לצורך באבטחה ובמניעת טרור, קולם של המתנגדים כמעט ואינו נשמע בארה"ב.

מפתח פרצוף

מצד שני, החשש הגדול מפני פיגועים הביא לפיתוח כמה שיטות ביומטריות לזיהוי אנשים בצורה אוטומטית. השיטות העושות שימוש בתמונות וידאו פופולריות במיוחד, כיוון שהן פועלות מהר ובאמינות גבוהה. חברת אומרון, המעסיקה 23,000 עובדים ברחבי תבל, אימצה טכנולוגיה שפותחה על-ידי פרופסור גרמני בשם הארטמוט נייבן, בשיתוף חוקרים מאוניברסיטת דרום-קליפורניה.
היא הקימה עם הפרופסור מיזם משותף בארה"ב, בשם Eyematic, ופיתחה שורה של מוצרים מבוססים על הטכנולוגיה. בין המוצרים - מפתח פרצוף: מביטים אל המצלמה, ואם היא מוצאת זהות בין הפנים לבין אחד הדיוקנאות השמורים במאגר המידע שלה, הדלת נפתחת.
ויש גם מפתח פרצוף עם כרטיס אשראי, שנועדה בעיקר לכספומטים: על הכרטיס צרוב מידע על בעליו. ברגע שמכניסים אותו לכספומט, המערכת יודעת איזה פרצוף יש לשייך לכרטיס, ומצלמת וידאו מוודאת שיש התאמה ביניהם. מערכת זו חוסכת את הצורך במספר סודי.
מערכת נוספת היא הגבלת גישה למחשב. רק בעל המחשב יכול לפתוח תיקים וקבצים. אם המצלמה שעל הצג מזהה שמישהו אחר התיישב מול המכשיר, לא תתאפשר לו גישה למסמכים. כאשר בעל המחשב מתרחק מן הצג מופעל אוטומטית שומר מסך, שיפסיק לפעול רק כאשר יחזור לעבוד. והכל - ללא צורך בהקלדת סיסמאות גישה.
מערכת נוספת, המיועדת לבתי אבות סיעודיים, ניצבת ביציאה מכל בניין כזה. בכל פעם שחולה אלצהיימר, למשל, מנסה לצאת מן הבניין, יקבל איש הקבלה התרעה. הטכנולוגיה מבוססת על סריקה ראשונית של הפנים, כאשר היא דוגמת כמעט 50 נקודות מסויימות, כולל זוויות, מרחקים בין נקודות שרירותיות, עומק של ארובות העיניים. כל הנקודות הללו יוצרות יחד, בנוסחה שהיא חלק מן הפטנט של החברה, איפיון ייחודי חד-פעמי, שאין שני לו ושאי-אפשר לזייפו.

הגנה ממתנקשים

בכלל, רמת הדיוק של מערכות זיהוי הפנים בעולם עולה בהתמדה. דו"ח בדיקה של מכון התקנים הלאומי האמריקני מגלה, כי במחקר שהסתיים באחרונה הצליחו מערכות זיהוי הנמצאות בשימוש שתי סוכנויות פדרליות, להתאים בין 121,589 תמונות לבין 37,437 אנשים שתמונותיהם נלקחו מארכיון מקבלי ויזות תייר ממכסיקו. המערכת הצליחה לזהות את התמונות ב-90 אחוז מהמקרים, עם אחוז אחד בלבד של זיהוי שגוי. לשם השוואה, זוהי רמת הדיוק שאליה הגיעו טכנולוגיות הזיהוי של טביעות אצבע בשנת 1998. המערכות שנבדקו היו מתוצרת החברות Dream Mirch, C-VIS, Ognitec, VisagE, AcSys, Imagis, Identix, Iconquest, Yematic, VisionSphere.
המחקר העלה, כי קל יותר לזהות גברים מאשר נשים, וקל יותר לזהות מבוגרים מצעירים. עוד גורם חשוב הוא מיקום הזיהוי. כשהוא מתבצע בתוך מבנה, עם תאורה מבוקרת, התוצאות טובות פי שניים מאשר בבדיקה מחוץ לבניין, כשאור השמש משתנה כל כמה דקות.
לאור תוצאות המחקר החליטה ועדת הקונגרס להמליץ, במקומות המאפשרים זאת, להתקין מערכות המשלבות זיהוי פנים עם זיהוי טביעות אצבע. הדו"ח גם ציין לטובה טכנולוגיה בשם Morpable Modelingh המדביקה מודל תלת-ממדי גם לתמונה שצולמה מן הצד, ויודעת לסובב את הדמות כאילו צולמה מקדימה. הדו"ח גם מציין במפתיע, כי תמונות סטילס היו טובות רק במקצת מתמונות שנלקחו מסרטי וידאו.

692 מדידות שונות

בשבוע שעבר הותקנה במשטרת גרמפיאן שבסקוטלנד מערכת זיהוי תווי פנים מסוג 2000ID מתוצרת חברת Imagis Technologies הקנדית, המסוגלת לזהות פושעים תוך שניות, כשהיא מתבססת על מאגר תמונות מבוקשים. התוכנה שמאחורי המערכת נולדה בעקבות שיתוף-פעולה בין חברות הענק מייקרוסופט, אינטל והיולט פקארד. המערכת, שהותקנה כבר במספר משטרות בארה"ב ובקנדה, מזהה את הפנים על-פי 692 מדידות שונות.
המערכת נועדה, בין השאר, להגן על מנהיגים מפני מתנקשים פוטנציאליים, שתמונותיהם שמורות במאגרי המידע שלה. היא יכולה לזהות פנים מכל מקור: מצלמות מעקב מסוג CCTV, תמונות רגילות, קלסתרונים משטרתיים, וצילום וידיאו. היא גם מסוגלת לאבחן שינויים שנוצרו בשל גיל, ניתוח פלסטי או תחפושת.
משטרת גרמפיאן הודיעה כי המערכת החדשה מבצעת זיהוי ודאי תוך שניות - משימה שעד להתקנתה נמשכה מספר חודשים. היא גם מבטלת את הצורך במומחה לביצוע השוואות בין תמונות ממקורות שונים. המפתחים הקנדיים אומרים, כי הם במו"מ מתקדם להתקנת המערכת בשאר תחנות המשטרה של סקוטלנד.
במקביל, הם מסייעים להקים מאגר תמונות של פושעים ידועים ושל חשודים, במטרה להקל על עבודת המשטרה. בנוסף - החברה, המתמחה בפיתוח תוכנות לכוחות הביטחון, מפתחת עתה טכנולוגיה שתאפשר לחבר את המערכת לגלאי המתכת המוצבים בשערי היציאה בנמלי התעופה.

מרחק בין פסים

גם במעבדות המחקר של חברת סימנס במינכן פותחה מערכת זיהוי-פנים, היוצרת תוך שבריר שניה מסיכה תלת-ממדית של פנים, ולאחר-מכן יוצרת ממנה נוסחה ייחודית לזיהוי פנים. שיטה זו אמורה לשפר את אמינות מערכות הזיהוי, מכיוון שאיכות המידע המתקבל מתמונות תלת-ממדיות טובה בהרבה מן המידע המתקבל מתמונות דו-ממדיות, וממילא אמינות הזיהוי בהן גבוהה יותר.
אחת החולשות של מערכות זיהוי הפנים נוגעת לריבוי המרכיבים המשפיעים על איכות תמונת הווידאו - למשל, זווית ההטיה של הפנים ורמת התאורה. בנוסף, נדרש מהן להיות מהירות ביותר, אמינות באופן מוחלט, וגם זולות מאוד. החוקרים במעבדת נאופרלאך של סימנס במינכן התבססו על שיטה מקורית: שורה של פסים צבעוניים מוקרנת על התמונה התלת-ממדית, ומצלמת וידאו מצלמת את המיתווה של הקווים.
כך אפשר למדוד את המרחקים בין חלקים שונים בפנים, כמו למשל מרחק השפה העליונה מקצה האף. הפסים הצבעוניים מאפשרים לחשב את מקומו המדוייק של כל פיקסל על הפנים המזוהות. התמונה התלת-ממדית אינה משתנה בכל זווית של הצילום, ולכן הזיהוי הוא ודאי.
לאחר הזיהוי הוודאי הזה, המחשב מנתח את הנתונים בשיטה נוספת - באמצעות חישוב בשיטות הזיהוי הגיאומטריות הקיימות. בדיקות של המערכת הראו, כי היא מקטינה את מספר השגיאות בצורה משמעותית לעומת מערכות דו-ממדיות. יתרון נוסף הוא, שקשה מאוד לפרוץ את המערכת, וגם לא לרמות אותה. המערכת הביומטרית של סימנס מוצעת עתה לחברות אבטחה, לנמלי תעופה, בנקים, מפעלים וכדומה. היא ושכמותה, לעת עתה, נחשבות יקרות-יחסית, אבל זו רק שאלה של זמן שהטכנולוגיה תוזל משמעותית ותכבוש את מקומה כסטנדרט מחייב.