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Gesichtserkennung

Gesichtserkennung ist eine Softwareanwendung, die Personen auf Fotos oder Videos automatisch identifiziert. Sie basiert auf einer Datenbank und den Prinzipien der künstlichen Intelligenz. Die Gesichtserkennung wird zunehmend für die praktische Anwendung im Alltag eingesetzt, spielt aber auch bei der Überwachung und Sicherheit eine wichtige Rolle. Aber wie funktioniert sie genau und was sind ihre Anwendungen? Welche ethischen und datenschutzrechtlichen Fragen wirft sie auf?

Was ist Gesichtserkennung?

Die Gesichtserkennung ist eine biometrische Technologie, die es ermöglicht, eine Person anhand der Merkmale ihres Gesichts zu identifizieren, insbesondere des Abstands zwischen den verschiedenen Elementen des Gesichts (Augen, Ohren, Mundwinkel, usw.). Im Gegensatz zur „menschlichen“ Gesichtserkennung, die Profile von Gesichtsbeobachtern verwendet, bezieht sich die biometrische Technologie zur automatischen Gesichtserkennung auf Foto oder Video auf eine bestehende Datenbank, um Abgleiche und Abstimmungen zu erstellen.

Die in den 70er Jahren entstandene Gesichtserkennungstechnologie befindet sich heute in voller Expansion, mit sowohl praktischen als auch kommerziellen und Sicherheitsanwendungen. Insgesamt ist es ihr Ziel, eine Person anhand ihrer Merkmale automatisch zu erkennen. Genauer gesagt wird sie verwendet, um diese Person zu identifizieren oder zu authentifizieren, d.h. um ihre Identität zu überprüfen, z.B. durch den Vergleich ihres Bildes mit dem ihres Reisepasses, wie es auf den Pariser Flughäfen Roissy und Orly erfolgt.

Man beobachtet manchmal eine gewisse Konfusion zwischen der Gesichtserkennung und der Gesichtserkennungstechnologie. Letztere dient dazu, ein menschliches Gesicht auf einem Foto oder Video zu identifizieren, aber es soll nicht identifiziert werden wie bei der Gesichtserkennung.

Wie funktioniert die Gesichtserkennung?

Ein Gesichtserkennungssystem basiert auf mehreren sich ergänzenden Technologien: einem leistungsstarken Bilderfassungssystem (Foto oder Video mit einer Überwachungskamera), künstliche Intelligenz und „maschinelles Lernen“, auch automatisches Lernen genannt.

Aus statischen Bildern oder Videos wandelt die Gesichtserkennungssoftware die Merkmale eines Gesichts in digitale biometrische Daten um. Ein Algorithmus vergleicht dann diese Erkennungselemente entweder mit einem Modell, das im Falle einer Authentifizierung der vermuteten Identität entspricht (z.B. das Foto eines Reisepasses), oder mit den bereits in einer Datenbank vorhandenen Elementen, wenn es darum geht, eine Person zu identifizieren. Im letzteren Fall sucht der Algorithmus unter den bereits aufgeführten „Vorlagen“ nach denjenigen mit der höchsten Ähnlichkeit. Auf der Grundlage dieser Gesichtskorrespondenzen erfolgt die Identifikation.

Die Gesichtserkennung kann zweidimensional erfolgen, wenn sie die Form und die Abmessungen der Gesichtselemente (Augen, Nase usw.) verwendet, oder dreidimensional, wenn mehrere Winkel des Gesichts verwendet werden (Gesicht, Profil, Dreiviertel…), um das Modell aus Fotos oder einer Videoaufnahme zusammenzusetzen. Entdecken Sie all unsere Produkte

Wozu verwendet man die Gesichtserkennung?

Die Gesichtserkennung hat ein breites Anwendungsspektrum. Am häufigsten genannt werden Anwendungen im Zusammenhang mit der Überwachung und Sicherheit: Identifizierung von Kriminellen durch die Polizei, Überprüfung der Identität der Reisenden an der Grenze oder der Fluggäste in Flughäfen durch eine Schleuse mit Überwachungskameras… Dieses System bietet den Fluggästen sowohl mehr Sicherheit als auch Zeitersparnis. Die Gesichtserkennungstechnologie kann auch zur Zugangskontrolle zu sensiblen Bereichen eingesetzt werden, in denen die Identität der Besucher überprüft werden muss.

Aus praktischer Sicht ermöglicht diese biometrische Technologie auch, den Zugang zu Veranstaltungen auf die eingeladenen und als solche identifizierten Personen zu beschränken. Ebenso kann die Gesichtserkennungsauthentifizierung verwendet werden, um kameragesteuerte Zugänge freizuschalten oder ein Fahrzeug mit biometrischer Erkennungssoftware zu starten.

Die Identifizierung durch Gesichtserkennung hat auch im Internet oder bei der Nutzung bestimmter Anwendungen viele Vorteile. Installiert auf einer mobilen Vorrichtung (Smartphone, Tablet oder Computer), die mit einer Kamera ausgestattet ist, kann ein solches System den Nutzer schnell identifizieren, ohne Codes oder Passwörter zu verwenden, oder zusätzlich zu ihnen, wenn eine verstärkte Sicherheitsvorrichtung erforderlich ist (z.B. bei sensiblen Daten). Die Gesichtserkennung kann sogar Online-Transaktionen absichern: Die Kamera auf dem mobilen Gerät oder Computer vergleicht dann das Video oder Foto des Nutzers mit einem Referenzbild aus einem sicheren Speicher. Das System wird ergänzend zu einem Sicherheitscode verwendet, garantiert sicherere Transaktionen und verringert Betrug.

Mehr als Anekdote, aber ebenso nützlich spielt die Gesichtserkennungstechnologie eine Rolle bei der Indexierung von Bildern und Videos im Internet. Insbesondere können damit Fotos in sozialen Netzwerken oder in bestimmten mobilen Anwendungen markiert und jeder registrierte Benutzer identifiziert werden.

In letzter Zeit wurden kommerzielle Anwendungen entwickelt. So kann eine mit einer Gesichtserkennungssoftware ausgestattete Kamera in einem Verkaufsraum einen bereits in der Datenbank vorhandenen Kunden erkennen und ihm geeignete Werbeangebote über interaktive Bildschirme oder Schilder anbieten. Sie kann auch feststellen, zu welcher Kategorie die Person gehört (Mann, Frau, Kind), um passende Inhalte anzubieten.

Effizienz und Grenzen der Gesichtserkennung

Systeme mit Gesichtserkennungstechnologie sind nicht fehlerfrei. Verschiedene Faktoren spielen nämlich eine Rolle, um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen. Die Bildqualität spielt natürlich eine Rolle und hängt vom verwendeten Kameratyp, der Entfernung vom Motiv, dessen Bild man aufnehmen möchte, aber auch vom Zusammenwirken ab. Bei Gesichtern, die mit Zustimmung der betroffenen Personen nah aufgenommen wurden, erzielt man nicht dieselben Ergebnisse wie bei einem Bild von einer Überwachungskamera oder einem Smartphone minderer Qualität.

Weitere ausschlaggebende Faktoren sind die Leistung der verwendeten Algorithmen und die Qualität der Referenzdatenbank. Je mehr Material man zum Vergleichen hat, umso einfacher kann man relevante Treffer finden und umso zuverlässiger ist die Gesichtserkennung.

Es geht um die Verbesserung der Zuverlässigkeit dieser innovativen Technologie, die von 3D-Sensoren entworfen wurde, um die bessere Identifizierung der Gesichter auf bewegten Flächen oder aus unterschiedlichen Winkeln. Die Polizei setzt sogar eine Software ein, mit der man die Gesichter „altern“ lassen kann, um zu unterschiedlichen Zeiten erfasste Modelle vergleichen zu können. Trotz dieser ständigen Verbesserungen und immer noch leistungsfähigeren Kameras sind Fehler möglich. Ein Forschungszentrum schätzt, dass die Fehlerquote bei Gesichtserkennungsanwendungen bis zu 20% betragen kann.

Gesichtserkennung, Ethik und Gesetze

Dank ihrer einfachen Implementierung, berührungslos, minimal-invasiv und aus der Ferne, die es ermöglicht, Personen auch in einer Menschenmenge zu identifizieren, hat die Gesichtserkennung die Polizei und Sicherheitsdienste überzeugt. Diese Technologie, die heute in vielen Flughäfen, Grenzgebieten oder öffentlichen Bereichen eingesetzt wird, wirft jedoch gewisse ethische und sicherheitstechnische Bedenken auf.

Der juristische Leiter von Microsoft selbst hat kürzlich betont, wie wichtig es ist, dieser Identifizierungstechnologie einen klaren rechtlichen Rahmen zu geben, um Fehlentwicklungen zu vermeiden. Bei Missbrauch, sei es durch eine autoritäre Regierung, Ganoven oder skrupellose Unternehmen, könnte die Gesichtserkennung tatsächlich die persönlichen Freiheiten gefährden.

Einige Länder wie China nutzen diese Technologie übermäßig. Bei der Gesichtserkennung handelt es sich um biometrische Daten, die einen mathematischen „Fingerabdruck“ darstellen und unter den Begriff der personenbezogenen Daten nach § 3 Abs. 1 Bundesdatenschutzgesetz (BDSG) fallen. Eine der wichtigsten Maßnahmen des Systems ist es, immer die Personen zu benachrichtigen, deren Bilder aufgenommen werden. So darf niemand ohne sein Wissen gefilmt werden. Kameras im öffentlichen Bereich müssen nach DSGVO überprüft werden.

Andererseits gilt die europäische Datenschutz-Richtlinie 95/46/EG auch für Gesichtserkennungssysteme. Im Zuge der Weiterentwicklung der Technologien und Anwendungen sollten daher die Praktiken reguliert werden, um eine abweichende Verwendung der Gesichtserkennung zu vermeiden. Dazu gehört auch die Beachtung der Sicherheit beim Speichern biometrischer Daten. Schließlich muss auch die Fehlerquote der Algorithmen berücksichtigt werden.

Der Schutz der Systeme und die Schaffung eines gesetzlichen Rahmens sind daher große Herausforderungen für die Gesichtserkennung. Nur sie können die Einrichtung wirksamer Sicherheitssysteme garantieren, ohne die grundlegenden Freiheiten jedes Einzelnen zu verletzen.

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