segunda-feira, 5 de outubro de 2015

G1 - Reconhecimento Facial


A partir da pesquisa sobre tecnologias relacionadas à imigração, encontramos um foco relacionado interessante: tecnologias de reconhecimento facial. Essa segunda pesquisa explora projetos que exploram as limitações dessa tecnologia e também seus formas analógicas de proteger-se do olhar computacional. Três projetos interessantes analisam essas quesões de formas bem diferentes:

#1
Unseen Portraits



Unseen Portraits, de Philipp Schmitt, é um estudo sobre o que os computadores hoje consideram ser um rosto. O projeto acontece em cinco etapas: um algoritmo distorce, progressivamente, um retrato ao longo do tempo. Uma webcam filma o processo e transmite o vídeo para outro computador, que analisa o vídeo em tempo-real através do algoritmo de identificação facial OpenCV.




No instante que a imagem não é mais reconhecida pelo algoritmo, o software fotografa a distorção resultante. Isso significa que a pessoa retratada passou a ser "invisível" para o computador.

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A tecnologia utilizada nesse projeto é relativamente simples:

Open CV é uma biblioteca open source de visão computacional que até já está ultrapassada, pois foi incorporada em versões mais recentes do Processing. Ela possibilita diversas aplicações de visão computacional e costuma ser muito usado em projetos de reconhecimento facial.

MapMap-Vauxhall é outro algoritmo usado para o projeto - uma versão ajustada foi aplicada na distorção dos retratos.

Além de uma câmera, um computadores e duas telas - uma para processar a exibir os resultados do MapMap-Vauxhall e outro para processar o OpenCV e disparando a câmera assim que o algoritmo deixa de ler o rosto projetado.

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O interessante desse projeto não é a tecnologia em si, porque ela é bastante simples. O mais interessante é a forma com que ela foi usada - para mostrar as próprias limitações do sistema mais comum de reconhecimento de rostos.

Um dos pontos mais interessantes deste projeto é ver que, mesmo bastante distorcidas, as imagens ainda continuam sendo reconhecidas pelos humanos. Isso acontece porque o algoritmo lê somente algumas características comuns à maioria dos rostos (a distância entre os olhos, a "ponte" do nariz entre eles e algumas áreas de luz e sombra nessa mesma região, por exemplo) - outros elementos bastante reconhecíveis ao olho humano não são considerados "informação" pelo sistema. Isso porque quanto mais reduzido o volume de informações comuns a todos os rostos, maior vai ser a capacidade de encontrar rapidamente estes padrões em imagens complexas. Por exemplo: cores possíveis de pele e elementos únicos do rosto, como íris e narinas

Além de artístico, Unseen Portraits é um projeto comercial: qualquer usuário pode adquirir a versão distorcida de uma imagem própria por 30 Euros.

Outro projeto que desperta questionamentos interessantes é o CVDazzle:

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#2
CVDazzle

Outra forma de entender melhor como funciona a identificação facial é por um projeto essencialmente digital, mas com resultado completamente analógico.

CVDAzzle é um projeto que parte da tecnologia - do mesmo algoritmo de visão computacional usado no Unseen Portraits, mas, em vez de uma tentativa de distorção digital, o objetivo é procurar elementos reais que impeçam ou dificultem a identificação.  Estes elementos são formas, cores e acessórios 'vestidos' pela pessoa que deseja ficar invisível para algoritmos de reconhecimento facial.

Para isso, Adam Harvey cria algo que podemos chamar de "algoritmo analógico" - regras básicas a serem adotadas para que esta camuflagem anti-reconhecimento possa funcionar.





O algoritmo de reconhecimento analisado por Harvey é o mesmo open-source que inspirou o projeto de Philipp Schmitt: o OpenCV. A documentação do CVDazzle também mostra como a leitura do OpenCV funciona: o sistema lê uma área quadrada e procura pequenas áreas de maior contraste, em formatos e posicionamentos que coincidam com o formato do rosto.


OpenCV Face Detection: Visualized from Adam Harvey on Vimeo.

Podemos dizer que esse projeto é mais 'eficiente' na prática que o Unseen Portraits. Enquanto o primeiro tem como resultado apenas um item de contemplação estética (uma imagem 'abstrata' formada a partir do rosto distorcido), CVDazzle podem ser 'executado' por qualquer pessoa interessada, sem muito conhecimento tencológico.

Porém, essa relativa facilidade de execução não garante que o projeto seja interessante ou até mesmo socialmente viável. Apesar de ser eficiente contra a leitura do algoritmo Open CV, a principal função do CVDazzle é desconstruir as formas que são mais reconhecíveis no rosto humano, e o resultado disso, ao menos nos experimentos que podemos ver acima, são aplicações e maquiagens pouco humanizadas.

O New York Times, em um artigo sobre segurança e privacidade, incluiu uma produção estilizada inspirada nos princípios de Harvey. Este é o resultado:




Para os nossos padrões estéticos atuais, este não é o tipo de maquiagem/camuflagem que passaria despercebido em um ambiente social. Pelo contrário. Portanto, o que deveria servir como uma forma de disfarce só seria eficiente digitalmente. Para outros seres humanos, esse disfarce seria foco de mais atenção.



A partir desses dois exemplos, fiz um pequenos brainstorm de possíveis projetos que talvez sejam um pouco mais eficientes como disfarces para a visão computacional:

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#A
"Dança" anti-câmeras
Um "GPS" que direciona o usuário pela cidade por trajetos onde ele pode evitar ser identificado por câmeras. O sistema pode oferecer indicações sonoras para o usuário percorrer o trajeto mais "privativo". Pode ser atualizado com rapidez conforme mudanças nas instalações, mas pode incentivar a criminalidade.

#B
"Escudo wearable"
Um pequeno dispositivo vestível - relógio ou tiara - pode disparar flashes em direção a câmeras que possam estar filmando, dificultando o registro de imagens. A detecção de reflexos das lentes de câmeras pequenas já é uma tecnologia disponível em aplicativos para smartphones.  Este sistema pode ser eficiente caso o disparo do flash possa ser controlado de forma inteligente e o feixe tenha alcance 360 graus em torno do usuário. Mesmo se possível, esse sistema talvez consuma muita energia para funcionar como um pequeno dispositivo vestível.

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