嘴部圖片+口罩,真能解決人臉識別的難題嗎?

2020-12-20 三易在線

已經持續多日的新冠疫情,無疑也給許多朋友的日常生活帶來了一定的改變,其中特別是對於需要偶爾外出的朋友來說,口罩也成為了必備品。畢竟由於病毒可能具備的飛沫傳播特徵,佩戴口罩出門不僅是對於自己,同時也是對於他人安全負責任的一種行為。

與此同時,其所具備的接觸性傳播特質讓現金交易變得不再那麼安全,因此使用行動支付也成為了更多朋友的選擇。在這兩種條件下,智慧型手機的作用就被極大的凸顯出來,不過口罩的使用卻讓依賴人臉識別進行解鎖及支付等功能的產品,面臨著一個較為尷尬的局面,畢竟戴著口罩識別率慘不忍睹,但不戴則面臨著不小的健康風險。

面對這一問題,日前,視覺藝術家、Dialup.com的CEO丹妮爾·巴斯金(Danielle Baskin)在社交媒體發布消息稱,將帶來一款價值40美元攜帶面部信息的口罩。即先提取用戶被口罩遮擋部分的面部信息,然後印制到口罩外側,使得用戶在戴口罩後就能拼湊成完整的臉部信息,從而不影響手機的人臉識別功能。

看到這裡,可能大家都會與我們一樣產生一個疑問,使用帶有口鼻圖案的口罩真的能解決這個問題嗎?顯而易見,這款口罩是一個純粹的「智商稅」產品,簡單的來說其核心理念就是「頭痛醫頭腳痛醫腳」的治標方式。畢竟此前蘋果的軟體工程師曾經說過,戴口罩就等於遮擋了用戶的面部數據,Face ID將無法通過口罩完成識別,那麼補上這部分的信息不就可以了嗎。

但這或許就是藝術家的思維方式了,雖說戴上了這款Danielle Baskin設計的口罩對於解鎖iPhone,或者其他近年來的Android旗艦機型並沒有作用。但從嚴格意義上說,這款口罩其實還是有一定用武之地的,使用帶有口鼻圖案的口罩畢竟從本質上來說,就與使用照片能否騙過面部識別系統是同一回事。

對於還在使用傳統2D面部識別的老機型或者低端產品來說,2D人臉識別是通過2D攝像頭平面成像,因此無法接收物理世界中的第三維信息(尺寸和距離等幾何數據),因此即便算法和軟體再先進,在有限的信息接收狀態下,安全性都是無法得到有效保障的。很多所謂的一張照片或一段視頻騙過人臉識別的情況,其實就是發生在採用2D人臉識別的機型上,那麼既然一張照片都能完成識別,一半是真人一半是照片自然也就不在話下了。

至於說為什麼這種口罩對於iPhone和華為Mate 30等採用了3D人臉識別的機型沒有效果?其原因則在於,3D人臉識別是通過3D攝像頭識別空間內每個點位的三維坐標信息,從而使得系統能夠復原完整的三維圖像。

目前智慧型手機上的3D人臉識別功能主要有兩大流派,其一就是蘋果主導的結構光(Structured Light)技術,其二則是目前Android旗艦常用的TOF(Time Of Flight,飛行時間)。採用3D結構光的蘋果Face ID功能,是通過泛光照射器、接近感測器、環境光度感測器、測繪點投射器,以及紅外線攝像頭五個部分獲得物體光信號的變化,來計算物體的位置和深度等信息,因此一旦面部被遮住,就會打斷整個空間重建的過程。

而對於使用TOF的機型則是通過發射近紅外光,用傳感器計算紅外光與目標觸達返回的時間差,從而實現立體視覺。因此在戴上了口罩之後,就只能識別到一個相對平滑且過渡流暢的下半部分面孔,所以同樣沒任何意義。

事實上,有些用戶在最近可能會發現自己的iPhone XS或者華為Mate 30也能正確識別戴了口罩的自己,這就更加肯定了在識別過程之中,口罩或者口罩上的圖案其實並沒有起到決定性的作用。真正讓廣大消費者實現戴口罩也能解鎖的關鍵。其實是人工智慧。

以網絡上目前流傳的戴口罩也能順利解鎖iPhone的情況為例,這一套操作其實很簡單。就是戴上口罩嘗試解鎖手機,很快會提示不識別面容,並彈出密碼界面,此時在輸入密碼才能進入系統,並反覆進行這樣的操作。而這一一連串的操作背後,其實就是讓系統通過反覆的訓練,在損失了口鼻及下頜等面部信息後,在瞳間距與整體面部骨架等主要特徵點不發生變化的情況下,能夠識別出戴口罩的你。

當然,即便是這種列印面部信息的口罩真的能幫助用戶解鎖手機,其也沒有真正的實用價值。因為這種需要針對不同用戶定製的化生產,必然會帶來極為高昂的成本,但這與口罩本身消耗品的定位又極為矛盾,所以如果不是家裡有礦的話,這樣的產品顯然壓根就不值得進入你的視線。

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