Selamlar arkadaşlar, bu yazımda Apple’ın yeni akıllı telefonu olan iPhone X ile birlikte tanıtılan, cihazın kilidini açmak ve ödemeleri yetkilendirmek için kullandığı ‘Face ID’ adlı tanıma sistemini her yönüyle incelemeye çalışacağız. İlk Olarak Face ID nedir? ile başlayalım.

Face ID Nedir?

Face ID, yüz tanıma verilerini işlemek için çift çekirdekli A11 biyonik işlemcisine yerleştirilmiş çoklu sinir ağları ile çalışan bir sistemdir. Face ID’yi tanımladığınızda yüzünüzün matematiksel bir modelini alır ve ilk kaydettirdiğiniz yüzünüzün orijinal taramasıyla karşılaştırma yaparak denetlemelerde bulunur ve doğru eşleşme sağlandığında telefon kilidini açar.

iPhone yüz tanıma bilgilerimizi, A11 yongasında saklıyor. Bununla ilgili olarak Apple, yüz tanıma bilgilerini sunucularına göndermediğini ve bu sayede yüz kimliğiniz gizli tuttuğunu açıkladı ancak buna inanmak oldukça güç 🙂 . Sistem çalışma  prensibi olarak ise “Dikkat Farkındalığını” kullanır. Bunun anlamı, işlemin yapılması için mutlaka iPhone’unuza bakmanız gerekliliği.

Yüz Kimliği’ni(Face ID) ayarlarken, TrueDepth kamera sisteminin yüzünüzü 3D olarak haritalayıp birden fazla çekebilmesi için kafanızı bir daireye yerleştirmeyi içeren ekrandaki talimatlarını göreceksiniz. Görüntünüzü yakalarken yüzünüzü aydınlatmak ve gece gündüz ayrımını yapmak için kızılötesi (IR) ışığı kullanır. Kızılötesi ışık sayesinde, elektromanyetik radyasyonun dalga boylarını (genelde ‘ışık’ olarak bilinir) görünür spektrumun hemen ötesine yayar, bu sayede iPhone X’in ekranı karanlık bir ortamdayken dahi sizi tanımlayabiliyor. Böylelikle, kızıl ötesi aydınlatma, yüz tanımanın uygun olmayan koşullarda dahi çalışmasına yardımcı oluyor.

Face ID, yüz özelliklerinden birkaç görüntü çekmek için ışık projektörleri ve sensörler kombinasyonunu kullanır. Apple’ın, “TrueDepth kamera sistemi” olarak adlandırdığı bu teknoloji, kullanıcıyı en hızlı şekilde tanımak ve buna bağlı olarak ayrıntılı derinlik haritası oluşturmak için birlikte çalışmaktadır.

Peki Nedir Bu TrueDepth Kamera Sistemi?

TrueDepth kamera sistemini Face ID’nin merkezi olarak tanımlayabiliriz. Şu an iPhone X harici Apple telefonlarda aktif olarak kullanılan Touch ID’nin, parmağınızın yüksek çözünürlüklü resmini çeken Home tuşuna ait sensörleri kullanması biçimine benzer şekilde TrueDepth kamerası, yüzünüzün tüm özelliklerinin detaylı bir resmini elde etmek için derinlik eşlemesi kullanır. TrueDepth kamerası, birlikte kullanıldığında yüz taramasında gerekli olan derinliğe izin veren sekiz farklı parçadan oluşur.

Teknik olarak iPhone X’in görüntü yakalama işlemine ilişkin adımlar ise şunlardır:

1- Yakınlık sensörü ve ortam ışığı sensörü, TrueDepth kamera sisteminin yüz tanıma için ne kadar aydınlığın gerekli olduğunu belirlemesine yardımcı olur.

2- Aydınlatıcı mekanizma yüzünü aydınlatmak için çıplak gözle görülemeyen elektromanyetik spektrumun bir parçası olan kızılötesi (IR) ışığı üretir.

3- Nokta üreten projektör, yüz çevrenize (alan ve derinlik için) üç boyutlu bir harita oluşturmak için 30.000’den fazla görünmez noktasal olarak kızıl ötesi ışığı üretir.

4- Kızılötesi kamera, nokta deseninin görüntülerini ve yüzünüzden yansıyan kızılötesi ışığı (ısı simgesi) görüntüler.

Yukarıda yer alan görüntü işlemelerin sonucu olarak Face ID, fotoğraflarla çalışmaz. Uyurken işe yaramaz. Sizin gibi görünen detaylı silikon maskelerle bile çalışmaz.

Yüz Tanıma İşlemi

Tüm biyometrik kimlik doğrulama sistemleri temel olarak iki karmaşık bilgiyi karşılaştırır ve bunların ne kadar benzer olduğunu hesaplar. Bunlar, sesinizdeki dalga şekilleri, parmak ucu haritanız, irisinizin renkli yapıları veya yüz özelliklerine ait şekiller olabilir. Biyometrik bir sistem kurulduğunda, bir bilgisayar ya da akıllı telefon işlemcisi, şablon veya ‘kayıt görüntüsü’ olarak bilinen referans modellerini yakalar ve bunları depolar. Ardından bir cihaza erişmek istediğinizde (örn. Telefonunuzun kilidini kaldırmak), cihaza bir ‘doğrulama görüntüsü’ gösterirsiniz. Değerler eğer 1’e yakınsa, aynı parmak izi veya yüzü anlamına gelir. 0’a yakınsa, aynı kişi değildir anlamına gelir. Daha önce kaydettiğiniz görüntü ve doğrulama görüntüleri, çekim koşullarındaki farklılıklardan dolayı aynı olamayabileceğinden, telefonunuz önemli ölçüde farklı olup olmadıklarını belirlemek için bir filtreleme kullanır. Örneğin 0,7 puanlık karşılaştırma skoru bazı senaryolarda yeterince yakın olabilir ancak minimum puan sabit bir sayı değildir.

iPhone X, Apple pazarlama şefi Phil Schiller’in oldukça övündüğü bir Sinir Motoru (Neural Engine) kullanıyor. Bu Neural Engine saniyede 600 milyardan fazla işlem gerçekleştirebiliyor ve Face ID ile yüz tanımanın gerçek zamanlı olarak işlenmesini sağlıyor.

Yüz tanıma için uygulanan adımlar ise şunlardır:

1- Kızılötesi görüntüler, yüzünüzün 3D matematiksel modeli (haritası) oluşturmak için kameradan iPhone X’in ‘Sinir Motoru’ işlemcisine gönderilir.

2- 3D model veya ‘doğrulama görüntüsü’ telefonun algoritmalarına gönderilir ve saklanan şablonunuzla veya ‘kayıt görüntüsü’ ile karşılaştırılır.

3- İşlemci, görüntüler arasındaki benzerlik karşılaştırma skoruna dayanarak, doğrulama ve kayıt görüntülerinin eşleşip eşleşmediğini hesaplar.

4- Karşılaştırma puanı belirli bir eşik değerden yüksekse, telefon kimliği doğrular ve kilidini açar.

Face ID nin çalışma mekanizması ve teknolojisi ile alakalı tüm bilinenleri paylaşmaya çalıştım umarım yararlı olmuştur. (Teknik anlamda yazıdan uzaklaşmamak için Face ID ile alakalı soru cevap kısmını farklı bir yazı olarak paylaşıyorum. Face ID ile alakalı sorulara ulaşmak için linke tıklayabilirsiniz. FaceID Soru&Cevap).