Gezichtsontgrendeling op Android-smartphones heeft een revolutie teweeggebracht in de manier waarop we met onze apparaten omgaan. Nog maar een paar jaar geleden leek het ontgrendelen van je telefoon met behulp van gezichtsherkenning nog iets uit de sciencefiction, maar tegenwoordig is het realiteit en vind je het op de meeste telefoons, zowel in het duurdere als in het middensegment, en zelfs op sommige betaalbare modellen. Voor mensen die een nieuw apparaat willen kopen of de mogelijkheden van hun huidige telefoon optimaal willen benutten, is het van groot belang dat ze begrijpen hoe deze systemen werken, hoe 2D- en 3D-technologieën van elkaar verschillen en, nog belangrijker, hoe veilig en praktisch ze werkelijk zijn.
In dit artikel gaan we de werking van de 2D- en 3D-gezichtsherkenning op Android-apparaten: welke voordelen en beperkingen ze hebben, hoe ze zich ontwikkelen ten opzichte van Apple's Face ID-systeem, wat de huidige risico's en toepassingen zijn en hoe de technologie zich blijft ontwikkelen met nieuwe trends, zoals polarisatie- en TOF-sensoren. Wij bieden een uitgebreid, grondig en compleet overzicht met alle belangrijke nuances, zodat u alles begrijpt. We behandelen hierbij geen onnodig vakjargon en laten geen essentiële informatie weg.
Wat is gezichtsherkenning en waar wordt het tegenwoordig voor gebruikt?
Gezichtsherkenning is een biometrische technologie waarmee de identiteit van een persoon kan worden geïdentificeerd of geverifieerd op basis van zijn of haar gezicht. Hierbij worden geavanceerde algoritmes en fotografische sensoren gebruikt om de gezichtskenmerken van de gebruiker te analyseren en te vergelijken met de kenmerken die eerder op het apparaat of in een specifieke database zijn opgeslagen.
Het is niet alleen een hulpmiddel om mobiele telefoons te ontgrendelenMomenteel wordt gezichtsherkenning op meerdere gebieden toegepast:
- Veiligheid en juridisch: Het wordt gebruikt bij forensisch onderzoek, grenscontrole, luchthavenbewaking en de zoektocht naar vermiste of verdachte personen.
- Salud: Het biedt mogelijkheden voor allerlei doeleinden, van het volgen van ziektepatronen tot het faciliteren van medische zorg op afstand en het verbeteren van de toegankelijkheid.
- Bankieren en marketing: Maakt mobiele betalingen, toegangscontrole op kantoor of bij evenementen en personalisatie van aanbiedingen en diensten mogelijk.
Grote technologiebedrijven als Google, Facebook, Amazon, Android en Apple gebruiken gezichtsherkenning niet alleen om veiligheidsredenen, maar ook om het dagelijks leven van gebruikers te vereenvoudigen. In Spanje vinden we al voorbeelden van het gebruik ervan in stadsbussen in Madrid, bij Estación Sur om criminelen te identificeren en op talloze luchthavens voor het boarden zonder fysieke documentatie.
Basiswerking van gezichtsontgrendeling: stappen en technologieën
Het gezichtsherkenningsproces kan worden onderverdeeld in drie hoofdfasen:
- Detectie: Het systeem lokaliseert het gezicht op een afbeelding met behulp van de camera aan de voorkant of andere sensoren.
- Vastleggen en digitaliseren: Gezichtskenmerken worden omgezet in wiskundige of biometrische patronen, waarin informatie wordt opgeslagen over bijvoorbeeld de afstand tussen de ogen, de vorm van de lippen en de hoogte van de jukbeenderen.
- Verificatie of identificatie: Wanneer de gebruiker het apparaat probeert te ontgrendelen, vergelijkt het systeem de op dat moment vastgelegde kenmerken met de eerder vastgelegde sjabloon om te bepalen of het om dezelfde persoon gaat.
Deze technologie is voornamelijk op twee manieren geïmplementeerd op Android-telefoons: via 2D- en 3D-systemen. Hieronder gaan we dieper in op beide methoden.
2D Gezichtsontgrendeling op Android: hoe werkt het en wat zijn de beperkingen?
Bij 2D Face Unlock wordt alleen de camera aan de voorkant van het apparaat gebruikt om een afbeelding van uw gezicht vast te leggen. Met behulp van geometrische analyse-algoritmen worden belangrijke punten en patronen vergeleken met de foto die is gemaakt tijdens de systeeminstallatie.
Voordelen van 2D-gezichtsherkenning:
- snelheid: Het is erg snel en de vertragingen zijn voor de gebruiker nauwelijks merkbaar.
- Eenvoud: Je hebt alleen de camera aan de voorkant nodig, dus het is zelfs beschikbaar op budgettelefoons zonder extra hardware.
- Comfort: Hiermee kunt u uw telefoon ontgrendelen zonder dat u deze hoeft aan te raken of wachtwoorden hoeft te onthouden.
De beperkingen van 2D-systemen zijn belangrijk, vooral op het gebied van veiligheid:
- Gemakkelijk kwetsbaar: Sommige oudere Android-apparaten konden eenvoudig worden ontgrendeld door een foto van de eigenaar te tonen.
- Lichtomstandigheden: De prestaties nemen merkbaar af in donkere omgevingen.
- Detecteert geen diepte: Hij kan een echt gezicht niet onderscheiden van een plat beeld of een masker.
- Waarschuwingen van de fabrikant: Merken als Samsung en LG waarschuwen dat 2D-gezichtsherkenning minder veilig is en raden andere methoden aan, zoals een pincode, patroon of wachtwoord, om gevoelige gegevens te beschermen.
Een opvallend geval was het experiment van Forbes, waarbij het systeem van vier Android-smartphones voor de gek werd gehouden met een 3D-geprint hoofd, terwijl de iPhone X, met Face ID, zich tegen de imitatie verzette. Hieruit blijkt dat veiligheid de achilleshiel is van 2D-gezichtsherkenning.
3D-gezichtsherkenning: hoe het de beveiliging van smartphones verbetert
De kwalitatieve sprong voorwaarts wordt gemaakt door 3D-gezichtsontgrendeling, een veel geavanceerder systeem dat meerdere sensoren gebruikt om de gebruiker in drie dimensies te identificeren. Er worden niet alleen zichtbare kenmerken geanalyseerd, maar ook de diepte, afstanden en specifieke topografie van het gezicht van de eigenaar.
Belangrijkste elementen van 3D Face Unlock:
- Infraroodcamera: U kunt hiermee in volledige duisternis werken en onderscheid maken tussen een plat beeld en een echt gezicht.
- Puntprojector: Er worden duizenden onzichtbare stippen op het gezicht geplaatst, die helpen een unieke driedimensionale kaart te creëren.
- TOF (Time of Flight)-sensoren: In geavanceerde modellen zoals Vivo meten ze de tijd die het duurt voordat het licht weerkaatst. Zo verkrijgen ze een uiterst nauwkeurig volumetrisch model.
Een iconisch voorbeeld: Apple's Face ID gebruikt een combinatie van 30.000 onzichtbare stippen, een infraroodcamera, ondersteunende belichting en machine learning om een minimaal foutenpercentage te bereiken. Volgens Apple zelf is de kans dat een vreemde per ongeluk je telefoon ontgrendelt één op de miljoen. Dat is zelfs veel groter dan de kans dat de vingerafdrukscanner je telefoon ontgrendelt.
Op Android hebben fabrikanten als Xiaomi (met modellen als de Mi 8 Explorer Edition), OPPO (Find X) en Vivo (met het TOF 3D-systeem) vergelijkbare of zelfs nog veelbelovende technologieën op het gebied van 3D-gezichtsherkenning geïntroduceerd.
Voordelen van 3D-gezichtsherkenning:
- Maximale veiligheid: Het is vrijwel onmogelijk om je voor te doen als een gebruiker met behulp van foto's, maskers of afgedrukte afbeeldingen.
- Betrouwbaarheid onder ongunstige omstandigheden: Het werkt zelfs correct in totale duisternis of bij matige veranderingen in het uiterlijk van de gebruiker.
- Ondersteuning voor gevoelige betalingen en toegang: Hiermee kunt u banktransacties autoriseren, inloggen op belangrijke apps en toegang krijgen tot beveiligde gegevens.
Beperkingen: De implementatiekosten liggen hoger en nog niet alle Android-fabrikanten zijn even effectief als Face ID, hoewel de trend wel duidelijk is in de richting van dit type technologie.
Wat onderscheidt geavanceerde gezichtsontgrendeling van de rest? Recente cases en trends
Geavanceerde gezichtsontgrendelingssystemen kunnen diepte, volume en unieke gezichtsdetails detecteren en passen zich dankzij kunstmatige intelligentie (AI) aan op veranderingen in gezichtsuitdrukkingen, het gebruik van een bril, een hoed of zelfs nieuwe littekens.
Vergelijking tussen de getoonde modellen:
- iPhone X (Apple): Het integreert een camera aan de voorzijde, een infraroodcamera, een puntprojector en een neuraal netwerk. Maximale beveiliging, een kaart met 30.000 punten en directe verwerking.
- Xiaomi Mi 8 (Explorer-editie): Het zendt infraroodlicht uit, heeft een TOF-afstandssensor en een dotmatrixprojector en is voorzien van kunstmatige intelligentie (AI) om de herkenning zelfs op afstand nauwkeurig af te stellen.
- vivo: Het introduceerde een 3D TOF-systeem dat tot 300.000 punten van het gezicht in kaart kon brengen. Theoretisch gezien overtreft het daarmee het systeem van Apple op het gebied van resolutie en detail.
- OPPO Find X: Het maakt gebruik van een intrekbare module met geavanceerde camera's, een projector met een array van 15.000 dots en infraroodsensoren, terwijl de beveiliging beter is dan bij 2D-systemen.
De trend is om deze systemen te integreren in meer modellen in verschillende bereiken, inclusief nieuwe TOF-sensoren die niet alleen onze gezichten kunnen detecteren, maar ook gebaren, bewegingen en zelfs emoties.
