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Como funciona o reconhecimento facial? Entenda a tecnologia que lê o rosto

Arte UOL
Imagem: Arte UOL

Helton Simões Gomes

Do UOL, de São Paulo

11/10/2018 04h00

Só de bater o olho em um rosto, você já sabe quem aquela pessoa é. Conhecer alguém de vista é mais do que natural para seres humanos, mas demorou quase meio século para a indústria da tecnologia fazer com que aparelhos nas mãos dos consumidores entendessem de cara quem é você.

Analisar detalhes do rosto de alguém para atrelá-lo a uma identidade é uma das formas de identificação biométrica, que usa aspectos únicos do corpo de um indivíduo para associá-lo a um nome ou número de documento. Apesar de ser a prática mais corriqueira para notarmos alguém, o reconhecimento facial não é nem de longe o método biométrico preferido.

Impressão digital X reconhecimento facial

Perde feio para as impressões digitais, usadas há mais de cem anos. No começo do século 20, a polícia britânica ganhou uma área especializada nesse tipo de evidência e Nova York passou a usar as digitais para evitar que alguém se passasse por outra pessoa ao fazer uma prova para concorrer a cargo público.

ENTENDA A TECNOLOGIA POR TRÁS...

Já os detalhes faciais só passaram a ser usados a partir dos anos 60, quando o governo dos Estados Unidos contratou uma empresa para desenvolver um sistema semiautomático que analisasse fotos para encontrar características como olhos, orelhas, nariz e boca. A partir daí, calculava distâncias entre os vários elementos faciais para criar uma modelo de referência que pudesse ser comparado depois. Apesar de rudimentar, o sistema criou parâmetros usados até hoje.

Minha selfie, minha vida

Só que, com os celulares, o jogo parece estar virando. O avanço dos aparelhos inteligentes e equipados com câmeras fez muita gente deixar de achar estranho ficar diante de uma tela para ser fotografada ou filmada. A proliferação de selfies ajudou ainda a aprimorar as plataformas tecnológicas que têm de olhar para o seu rosto e dizer que ele pertence a você.

O primeiro celular com capacidade de detectar faces e usá-las como forma de acesso só surgiu em 2011. De lá para cá, a adoção foi rápida, tanto que, segundo a empresa de pesquisa Juniper, nove a cada dez smartphones já são equipados com software de reconhecimento facial hoje em dia.

Não faz pouco tempo, as impressões digitais viraram o jeito padrão para desbloquear um celular. Só que esse reinado durou pouco e elas estão com os dias contados: o sensor facial passou a substituí-las em alguns celulares, caso dos aparelhos da Apple a partir do iPhones X.

Não são só os fabricantes de smartphones que já andam optando por usar seu rosto como senha -- afinal, você pode errar uma combinação alfanumérica decorada a duras penas, mas dificilmente vai mudar de cara. No Brasil, já é possível usar selfies para comprovar sua identidade ao abrir contas em bancos, usar bilhetes de transporte personalizado em ônibus, contratar crédito no varejo e até para não ser confundido com muambeiro no aeroporto.

Boca, olhos e nariz

Só que, trivial para a maioria dos seres humanos, reconhecer alguém a partir do rosto não é um processo simples quando feito por máquinas. Basicamente, os sistemas de reconhecimento facial fazem o seguinte: a imagem do rosto é submetida a um algoritmo, que é treinado para identificar dezenas de pontos únicos. Os detalhes, que variam conforme a complexidade do sistema, podem ser:

  • Distâncias (do nariz aos olhos; da boca ao queixo e etc);
  • Marcas e cicatrizes;
  • Contorno da face;
  • Formato da extremidade do rosto.

Essas informações são usadas para criar um arquivo que descreve a imagem e funciona como um "número de RG facial". Esse documento é guardado para futuras consultas ? ele é acompanhado de outras informações pessoas (nome, por exemplo) para que o rosto possa ser ligado à pessoa.

Alguns bancos de dados possuem milhões de registros de faces. No Brasil, do lado privado, bancos, varejistas, operadoras de telefonia são grandes donas de estoques de informações faciais. Do lado público, o Serviço Federal de Processamento de Dados (Serpro) e o Dataprev são destaques.

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A partir da formação de bancos de ?números de RG facial?, o trabalho do sistema passa a ser outro: esquadrinhar toda nova imagem para checar se os dados extraídos dela batem com os que estão armazenados. Há companhias que trabalham em várias etapas desse processo, ora fornecendo a tecnologia de reconhecimento, ora checando em suas bases de dados se os rostos conferem.

Como o grau de assertividade da comparação pode mudar de acordo com a posição em que o rosto foi fotografado, sistemas de reconhecimento facial possuem artifícios para driblar essa limitação. Um deles é a simulação 3D, que cria moldes digitais do rosto. Com isso, tem noção de como a face em questão pode parecer sob diferentes poses, tipos diversos de iluminação ou quando sua musculatura facial está mais tensa ou relaxada.

Detectando sentimentos

Nem toda tecnologia que usa a imagem de rostos pode ser classificada como reconhecimento facial. Algumas delas não passam de detecção facial, que é a mera identificação de que há um rosto em uma dada imagem. Fazer isso, no entanto, já é um desafio e exige algoritmos bastante refinados, que, geralmente, também são capazes de estimar idade, gênero, cor do cabelo, presença de óculos, humor e até etnia da face identificada.

Apesar de serem coisas diferentes, todo reconhecimento facial começa com uma detecção facial. Depois do rosto identificado na imagem, o sistema passa a acompanhá-lo antes de proceder para o reconhecimento.

A entrada de gigantes da tecnologia, como Microsoft, Amazon, Apple e Google, nessa área ampliou o uso de inteligência artificial para detecção de rostos em imagem e associação deles a uma pessoa. É isso que permite, por exemplo, seu celular conseguir separar as fotografias em álbuns dedicados a cada conhecido. Tudo isso sem que você mova um dedo.

Outra evolução é a criação de sistemas de reconhecimento facial que vão buscar imagens até em bases públicas, como Facebook, Google e LinkedIn.

Quem vê cara vê coração

Essas plataformas não evoluíram apenas ao reconhecer faces com maior precisão. Também melhoraram para evitar fraudes, como o uso de fotos, vídeos ou máscaras que repliquem o rosto de outra pessoa. Tudo para enganar o sistema.

Enquanto está esquadrinhando o rosto, alguns sistemas também estão em busca de provas biológicas de que se trata de um rosto autêntico. Procuram por sinais como a dilatação da pupila, dinâmica e textura da pele e dos músculos, movimento dos olhos ou até a presença de reflexos inconsistentes com a de um ser humano e característicos com o de imagens estáticas.

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