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【ロボットの目】顔認証システムの仕組みと安全性

2019.11.07  | 
WRITER:
haruka
 

今や多方面で活用されている「顔認証システム」。身近なものでは、スマートフォンのロック解除やアプリのログイン、さまざまなフィルターで可愛く写真が撮れるsnowにも顔認証システムが使われています。近年はコンサートや遊園地、空港での入国管理、決済時の本人確認などにも導入されていますね。

 

そもそも「顔認証」とはどういうものなのか、どのように顔を識別しているのか、顔認証の仕組みについてまとめました!加えて、安全性はどうなの?という疑問にも答えています。

顔認証とは

「顔認証」は、生体認証の一つで、目・鼻・口といった顔の特徴やその位置などを抽出し、顔を識別する技術です。

 

生体認証とは、体の特徴を使って人を識別する技術のことです。

生体認証は大きく分けて2つあり、身体的特徴を利用する識別方法と、行動的特徴を利用する識別方法があります。

 

身体的特徴を利用した識別方法では、顔のほか、指紋や音声などによる識別が行われます。
行動的特徴を利用した識別方法では、歩き方や筆跡などによる識別が行われます。

「顔認証」は、はじめは顔を平面的(2D)に認識し識別する技術が使われていました。これは一般的なカメラでも実現できます。しかし、2D顔認証は暗いところで認証できなかったり、写真でも認証が行えたり、よく似た双子の区別ができなかったりと問題点がありました。

 

最近は立体的(3D)に顔を認識することが可能になりました。2Dよりも人を識別する精度が高まり、今まで以上にセキュリティの高い顔認証を行えるようになっています。3D顔認証の場合は、一般的なカメラ以外に赤外線センサーなどさまざまな技術を組み合わせることで実現します。

 

2D・3Dに関わらず、顔の一部が隠れていたり、表情の変化によってうまく識別できない場合もあります。

顔認証の仕組み

「2D顔認証」では、顔の検出→顔の特徴の検出→顔の照合という流れで識別が行われます。

 

はじめにカメラに映った映像から「顔」そのものを検出します。その後、顔のパーツの位置やその距離、大きさなどを数値として検出します。最後に、検出された数値と登録されている顔の数値を照合し、本人確認を行うといった流れです。

 

「3D顔認証」では、前述の通り顔を立体的に認識し識別します。目・鼻・口などのパーツの位置に加え、顔の凹凸などもデータとして取り込まれます。その仕組みを、iPhoneのFace IDを例に解説します。

 

Face IDを登録するとき、顔をぐるーっと回してスキャンするような作業がありますよね。このときiPhoneは、通常のカメラだけでなく、赤外線カメラやセンサーなどでパーツの位置・凹凸などを識別し、顔の立体図を作っています。この立体図をもとに顔を識別しているんですね。

 

Face IDについて、Appleは次のように述べています。

TrueDepth カメラは、3万以上の目に見えないドットを顔の上に投射して解析し、顔の深度マップを作成して、顔の正確なデータを読み取ります。また、顔の赤外線イメージも取り込みます。(中略)深度マップと赤外線イメージを数学的モデルに変換し、そのモデルを登録済みの顔のデータと照合します。

 

(出典:Apple|先進のFace IDテクノロジーについて

暗いところでも顔認証ができるのは、ただカメラで撮っているだけでなくこうした技術を組み合わせて正確な顔のデータを作成しているからなんです。

 

顔認証が便利なのは、数字や英語を組み合わせるパスワードと違って忘れないということ。誰かに知られないようにと複雑なパスワードに設定すると、何だったっけ・・・と忘れてしまい、パスワードを再設定した経験があるはずです。

その点、自分の「顔」がパスワードになる顔認証はとても利便性の高いものですね。

顔認証システムの安全性

便利な反面、安全性は大丈夫なのでしょうか。顔認証と比較されやすい指紋認証を例に「自分と他人を間違わないのか?」ということについて解説します。

 

結論を言うと、顔認証の方が圧倒的に誤認識率が低く高精度な本人確認が可能です。

 

指紋認証はその名の通り「指紋」を使います。指紋は人それぞれ違い同じものはないので、安全性が高いとしてさまざまな本人確認に活用されてきました。しかし、指紋認証には指紋の採取さえできれば偽造できるという弱点があります。

 

一方顔認証は、人それぞれ顔が違うことに加え、本人確認するたびに顔を学習していくため誤認識の確率が低くなっていきます。

 

iPhoneを例に比較すると、

Touch IDが他人の指紋を誤認識してしまう確率は5万分の1

Face IDが他人の顔を誤認識してしまう確率は100万分の1

(出典:Apple|Touch IDの先進のセキュリティテクノロジーについて先進のFace IDテクノロジーについて

その差は明らかですね!

鍵やカードのように誰かに盗まれることもありません。

顔認証を犯罪対策に活用

犯罪を未然に防ぐため、顔認証システムが防犯カメラに導入され始めています。

例えば中国では、「天網」という顔認証システムを搭載した監視カメラが国内に1億7,000万台設置されています。「天網」は顔を認識することで瞬時に身分を特定でき、もしその人物が犯罪者なら逮捕に繋げることが可能です。中国メディアによると、「天網」を導入してから2,000人以上(2018年3月時点)を逮捕しているそうです。

(出典:AI監視システム「天網」、16省市で運用=毎秒30億回の照合可能、精度99.8%―中国

 

日本では、2019年7月30日から「渋谷書店万引対策共同プロジェクト」が始まりました。渋谷にある3つの書店で、万引きなどの犯罪防止と過去に万引きをしたことのある人物の来店を店員に知らせる目的で、顔認証システムを搭載した防犯カメラが導入されました。これは全国初の取り組みです。

(出典:TOKYO MX:全国初 渋谷の3書店“顔認証”共有で万引き対策

犯罪を防ぐ良い取り組みと言えますが、顔は個人情報にあたるため、データの厳重な管理が求められます。データが適正に管理・利用され、万引き防止や減少に繋がることを期待したいですね。

 

顔認証は今後ますます発展し、多種多様なサービスに活用され一層利便性の高いものになっていくでしょう。どのように私たちの生活を豊かにしてくれるのか、注目していきたいテーマです!

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