難住庫克的 Face ID 到底與 Android 的人臉識別有什麼不同?

2021-01-15 36氪

編者按:本文來自 少數派,籤約作者 Fairyex。

從 S8 發布到 iPhone X 面世,「人臉識別」從一個可有可無的嘗鮮功能逐漸地成熟並為大眾所熟知。很少有人知道,Android 早在 4.0 開始就已經在系統的解鎖方法裡面添加了人臉識別解鎖,在那個手機還沒有指紋識別的年代,能用上它的人,大多是抱著玩玩的心態。

幾年之後,3.15 晚會上對「人臉支付」安全性的懷疑和 iPhone X 發布會上對人臉識別的重點介紹都讓我們可以感覺到「人臉識別」正變得越來越嚴肅。

這篇文章我將會帶大家來玩玩谷歌的人臉識別解鎖功能(以下簡稱谷歌人臉識別或 Facelock),再聊聊目前人臉識別的優缺點。

安裝 Google 服務框架和錄入面孔

安裝了框架之後,我們只需要在「設置 - 安全 - Smart Lock - 可信面孔」裡面添加自己的面孔之後就可以使用自己的臉解鎖手機啦。操作方法和現在很多系統的人臉識別相似,每次點亮手機都能看到底部正在識別識別標誌,當識別到正確的面孔就會變為解鎖標誌。

不同於其他人臉識別解鎖會直接解鎖,谷歌人臉識別還要向上滑動鎖屏界面才會解鎖手機,想要直接開啟直接解鎖方式的派友可以直接看文章最後附上的解決方式。

https://opengapps.org

Facelock 的優點和缺點

除了解鎖方式有科技感可以在朋友面前炫耀一下以外,使用前置指紋識別手機的派友可能感受不到,對於使用後置指紋識別的派友來講人臉識別可以說是一個半必備的功能。

試想一下當手機放在桌面上或者手指不好夠到指紋識別器的時候,只需要把手機對準自己的臉,或者把自己的臉對準手機,刷的一下就解鎖的感覺是多麼的舒服。這種操作比起指紋識別來要更加地「懶」,畢竟用手機的時候你始終需要看著它,而把手機放到 Home 鍵或者背後的操作相比之下就不是那麼地「必須」了。

值得一說的是,即使在光線非常暗甚至只有月光的情況下 Facelock 也能以差不多的速度識別解鎖,這點非常不錯。

接下來要說說它的缺點了,首先在添加面孔的時候就暴露了谷歌人臉識別也是大部分人臉識別根本上的缺點,安全性不足。我使用了一張英俊帥氣的吳彥祖臉部動圖就能輕鬆地添加面孔,之後的解鎖識別上也是毫無問題。

受制於前置攝像頭識別的局限性,這種級別的安全性顯然不能讓人滿意,Google 也特意地在 Smart Lock 裡面註明了安全性的問題。

另外一個則是解鎖速度,谷歌人臉識別的速度在各家的人臉識別中算是慢的了,最慢的時候需要差不多兩秒。不過使用實際過程中大部分時間識別速度沒有超過一秒,就是上面動圖裡面的解鎖速度。

這個速度和指紋識別動輒 0.2 秒解鎖比起來當然一點優勢也沒有,不過實際使用中只要你不是超級需要「爭分奪秒」,人臉識別解鎖的帶來方便還是值得等待一秒的。

人臉識別的現狀

目前許多公司都在研究人臉識別技術,越來越多的國產 ROM 也開始添加人臉解鎖功能,不過按照識別原理主要還是分為三大類:平面識別,偽立體識別,真立體識別(非專業分類用詞)。

平面識別是包括谷歌在內現在大部分手機人臉識別使用的方式,說白了其實利用最基本的幾何特徵進行人臉識別,普通智慧型手機的前置攝像只能獲取一個平面上的 RGB 信息,使用平面識別的方式也是受制於這個情況下的無奈選擇。

採用這種這種方式的人臉識別優點是運算量和數據量比較小,硬體要求底兼容性好,解鎖速度快;缺點是安全性約等於沒有,無論是相似的人還是照片都能輕鬆騙過算法,雖然可以通過眨眼檢測等方式增強安全性,不過這樣子就犧牲了識別速度(即使這樣也有相應的欺騙方法)。

OpenIMAJ 的原理圖

偽立體識別指的是在單目或者雙目攝像頭(某些手機已經有前置雙攝像頭)的基礎上利用深度學習和結構光計算等方法計算出臉部不同部位的大概深度,這樣子再結合平面識別去檢測人臉,目前國產 ROM 內置的人臉識別都開始採用這種方法。

這種方法的運算量劇增,卻提高了安全性,至少普通的照片和屏攝圖已經騙不了這種算法了。不過一張帶弧度的側臉高清彩印照片也可以騙過大部分採用這種識別方式的手機。

圖片來源:互動百科

至於真立體識別那看過 iPhone X 發布會的大家都已經非常熟悉了,利用紅外線或者光傳感器掃描生成一個高解析度的人頭模型來作為識別材料,用深度學習來識別是否是真人。

並且 iPhone X 只有在眼睛鼻子嘴巴都被檢測到並且眼睛睜開的情況下才能解鎖手機,蘋果還特別指出,人頭模型並不能騙過 iPhone X。

這種識別方法目前來講需要硬體支持,而且硬體還不便宜,至於安全性當然是最高的。這種方法在一定程度上兼顧了安全和方便,註定會成為以後智慧型手機的功能主流,高通和華為也即將推出自己的立體人臉識別方案。

Face ID 原理圖示

總結

看完文章大家也應該明白,現在的人臉識別還談不上安全性。

不過人臉識別的優點和給我們帶來的便利又是實實在在的,特別是明年 iPhone X 開始鋪貨之後,人臉識別的普及將成為智慧型手機上新的趨勢。

Google 的 Facelock 降低安全性專注於提升解鎖速度以及體驗的方式的確是目前來講性價比最高的方式。如果你沒有數據保密的需求,請盡情使用 Facelock 人臉識別解鎖,如果你想體驗人臉識別帶來的便利同時又不放心手機安全的話,只能期待 iPhone X 或者明年一大批將會採用立體人臉識別方案的手機了。

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