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從iPhone X的人臉識(shí)別Face ID說(shuō)起

Johnny 來(lái)源:激光制造網(wǎng)2017-11-23 我要評(píng)論(0 )   

一、詳解Face IDiPhone X這部搭載了眾多最新前沿技術(shù)的智能手機(jī)一經(jīng)亮相,便引起業(yè)界的極大關(guān)注。其中最引人注目的當(dāng)屬于一項(xiàng)黑

一、詳解Face ID

iPhone X這部搭載了眾多最新前沿技術(shù)的智能手機(jī)一經(jīng)亮相,便引起業(yè)界的極大關(guān)注。其中最引人注目的當(dāng)屬于一項(xiàng)黑科技:3D人臉解鎖功能,即Face ID,一種新的身份認(rèn)證方式。在開(kāi)鎖時(shí),用戶只需要注視著手機(jī),F(xiàn)ace ID就能實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別解鎖。蘋(píng)果用戶未來(lái)在身份驗(yàn)證(支付、解鎖等)時(shí)將不再使用指紋識(shí)別,而是直接“刷臉”,這帶給用戶更真實(shí)的人機(jī)交互體驗(yàn)。

Face ID功能的實(shí)現(xiàn)依賴于原深感相機(jī)(True Depth Camera),由8個(gè)發(fā)射/感應(yīng)器件構(gòu)成,如下:

 


iPhone X原深感攝像頭

在iPhone X的原深感攝像系統(tǒng)集成的多個(gè)傳感器共同作用下,投射到面部的30000多個(gè)不可見(jiàn)的光點(diǎn)描繪出一張人臉,由這些信息創(chuàng)建出用戶的人臉模型。對(duì)于刷臉解鎖的安全性問(wèn)題,蘋(píng)果公司表示,Touch ID被破解的概率為五萬(wàn)分之一,而Face ID被破解的概率是百萬(wàn)分之一,更為安全。無(wú)論是改變發(fā)型,戴上眼鏡,還是戴上帽子,F(xiàn)ace ID都能成功識(shí)別。

二、國(guó)內(nèi)3D人臉識(shí)別解決方案

了解完了蘋(píng)果的黑科技,我們?cè)賮?lái)看一下國(guó)內(nèi)的手機(jī)廠商,他們將如何應(yīng)對(duì)蘋(píng)果的黑科技攻勢(shì)呢?據(jù)了解,國(guó)內(nèi)的手機(jī)廠商目前均沒(méi)有對(duì)下一步布局手機(jī)3D人臉識(shí)別技術(shù)進(jìn)行明確的表態(tài),均處于觀望狀態(tài),其中一個(gè)最有代表性的心態(tài)就是:蘋(píng)果的3D人臉識(shí)別是夠先進(jìn)、夠新穎,但是如果僅僅是技術(shù)先進(jìn),沒(méi)有合適的應(yīng)用場(chǎng)景,不能給客戶帶來(lái)足夠多而且實(shí)用的新鮮體驗(yàn),那么蘋(píng)果必然要在銷量方面遭遇滑鐵盧。另外一個(gè)重要因素是,從國(guó)內(nèi)擁有類似技術(shù)的廠家來(lái)看,蘋(píng)果已經(jīng)搶先一步將這種散斑結(jié)構(gòu)光專利封鎖的很死,要使用跟蘋(píng)果類似的技術(shù)在手機(jī)上,就需要有足夠的耐心和毅力做好跟蘋(píng)果打知識(shí)產(chǎn)權(quán)案的準(zhǔn)備。

這里我們就要介紹另外一種類似的3D人臉掃描技術(shù):面結(jié)構(gòu)光,也叫光柵結(jié)構(gòu)光。這種技術(shù)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)相當(dāng)成熟,它的主要原理是通過(guò)控制MEMS微振鏡以及激光器的工作狀態(tài),來(lái)實(shí)現(xiàn)正弦編碼光柵結(jié)構(gòu)光的輸出掃描物體三維結(jié)構(gòu)表面。通過(guò)雙目立體相機(jī)拍攝采集掃描結(jié)構(gòu)光圖案獲取目標(biāo)表面的深度圖像,對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行算法處理后得到高密度點(diǎn)云數(shù)據(jù),通過(guò)點(diǎn)云數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體三維結(jié)構(gòu)的重建。

在深度感知三維建模領(lǐng)域中,與雙目視覺(jué)法、飛行時(shí)間法以及散斑結(jié)構(gòu)光發(fā)相比,正弦編碼光柵結(jié)構(gòu)光法在掃描建模速度上具有突出的優(yōu)勢(shì),是目前三維重建技術(shù)中精度最高的方式,并且體積小,功耗低,所采用的紅光激光光源幾乎不受環(huán)境光的干擾。

目前,國(guó)內(nèi)采用編碼光柵結(jié)構(gòu)光技術(shù)進(jìn)行三維測(cè)量的廠家很多,但是能把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到手機(jī)行業(yè)的卻只有一家,它就是青島小優(yōu)智能科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“小優(yōu)智能科技”),讓我們來(lái)看一下他們應(yīng)用于手機(jī)激光3D機(jī)器視覺(jué)中的激光掃描模組。

 

結(jié)構(gòu)示意圖與一角硬幣比較

小優(yōu)智能科技研發(fā)的這款微型超薄激光掃描模組采用紅外激光作為光源,這就確保其在白天和黑夜都能良好的工作。通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),使MEMS微振鏡以及激光光源按照所需的工作狀態(tài)來(lái)輸出多組相移、不同線數(shù)的正弦/方波模式的編碼光柵結(jié)構(gòu)光。該模組產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸微小,厚度僅為3.5mm,長(zhǎng)寬尺寸為15mm×8mm。對(duì)于手機(jī)廠商而言,不需要在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上做過(guò)度的調(diào)整,就能夠非常容易的集成到手機(jī)當(dāng)中,為手機(jī)的3D相機(jī)的深度感知功能提供結(jié)構(gòu)光掃描。小優(yōu)智能科技的激光掃描模組的掃描視場(chǎng)角為60°×60°,在30cm距離左右的位置處采集人臉面部信息,完全可以覆蓋整個(gè)面部區(qū)域。

小優(yōu)智能科技的微型激光掃描模組通過(guò)與手機(jī)中搭載的紅外深度攝像頭配合,完全可實(shí)現(xiàn)與iPhone X同樣的3D人臉識(shí)別效果。同時(shí),針對(duì)客戶對(duì)微型激光掃描模組的使用需求,從3D傳感器硬件到3D視覺(jué)應(yīng)用層算法和軟件,一直到操作系統(tǒng),小優(yōu)智能科技可提供一站式完善的配套解決方案。

 

激光掃描模組與深度相機(jī)配合

從原理上來(lái)講,面結(jié)構(gòu)光需要采集多幅圖片進(jìn)行三維建模,必然降低了建模的效率。不過(guò),小優(yōu)智能科技已經(jīng)從技術(shù)上解決了該問(wèn)題。多線結(jié)構(gòu)光四步相移多線數(shù)的編碼方式以及雙目紅外立體相機(jī)的同步觸發(fā)模式,確保結(jié)構(gòu)光圖案采集時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)每秒15幀的3D建模效率,滿足了實(shí)時(shí)性的使用要求的同時(shí),建模精度能達(dá)到0.2mm,為提高系統(tǒng)的安全性提供的有力的保障,詳細(xì)信息可以訪問(wèn)他們的網(wǎng)站http://www.xiaoutech.com。

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iPhoneX人臉識(shí)別3D掃描
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