結構光、TOF、紅外雙攝,哪個才是手機上最安全的人臉識別技術?

2020-12-06 數碼小妖怪

蘋果自iPhone X開始,引入了基於結構光的人臉識別技術,較高的安全性與識別率,標誌著手機人臉識別技術的成熟。同一時間個安卓廠家也在紛紛跟進,不過近兩年似乎除了蘋果一家在堅持,其他廠家都把重心再次轉回到指紋識別。

那麼為何人臉識別在當下熱潮不再?今天我們就來聊一聊人臉識別技術。

一款成熟的人臉識別模塊其工作流程大題有四個部分:人臉圖像檢測、人臉圖像預處理、人臉特徵提取、人臉匹配與識別。根據工作流程的不同,可以分為2D人臉識別和3D人臉識別。

2D人臉識別通過普通的攝像頭即可實現。結合算法,從圖像中提取對象的特徵,安全係數相對較低,有些甚至可以用照片來糊弄他。二爹人臉識別也是當下安卓機型的主流方案,部分機型在設置界面就會提醒你人臉識別的安全性不如指紋識別。

為了滿足更高要求的應用場景,譬如電子支付銀行轉帳。都需要更安全的人臉識別技術,3D人臉識別技術由此應運而生。

3D人臉識別技術目前已結構光和TOF為主。

結構光實際需要投影儀和攝像頭協助,投影儀先投射特定的光信息到物體的表面和背景,攝像頭根據物體反饋回來的光信號變化計算出物體的位置和深度等信息,並復原出物體的三維形態。

這裡以iphone X為例,介紹結構光的工作流程。首先由泛光感應元件發出不可見的紅外光照亮前方,此時紅外相機就可以從捕捉到的畫面上判斷是否有人臉。如果檢測到有人臉,則進入第二步。點陣投影儀向人臉投射出3萬個編碼點陣,再用紅外相機捕捉畫面,最後發送給蘋果A11晶片的安全隔區處理,進而去匹配面部信息,最終判斷是否通過。

TOF全稱Time of Fight,直譯為飛行時間。目前在使用這項技術的廠家主要是華為。這是一種基於時差測距的人臉識別方式。她會不斷向對象發射光源,當官員遇到物體並反射回來的時候,計算光源有發出到反射回來的時間,對不同的反射時間進行分析,並結合攝像頭形成3D立體模型。TOF的優勢在於算法要求低,解鎖速度快。不過TOF的成像解析度不如結構光,涉及到人臉的識別上,結構光的精度更高。

除了以上兩種主流的人臉識別方案以外,還有一種雙目立體成像,曾被華為nova3運用到其人臉識別模塊中。它的原理和人眼類似,利用雙攝像頭拍攝同一個物體,再通過三角定位原理計算出物體的距離。這種技術的優點是解析度高、成本低。但因為涉及到圖像的分析,對,算法有著很高的要求,而且在暗光環境下無法工作,需要配備額外的紅外鏡頭。

近兩年,廠商對於全面屏的追求沒有休止,評下指紋技術愈發成熟,而3D人臉識別因為需要諸如投影器、紅外鏡頭等部件帶來的大劉海不符合主流審美。

因此,在安全與視覺觀感的博弈下,大部分廠家選擇了感知更強的屏幕。但是就解鎖體驗來說,我認為人臉識別的體驗依然是最優秀的,但在目前審美佔上風的情況下,除非廠商可以大幅減少模塊的體積,否則3D人臉識別暫時或許還會處在小眾的狀態。

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