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人臉解鎖手機用的什麼原理

科技 更新时间:2024-09-16 03:48:11

提起人臉解鎖,估計很多童鞋都習慣将iPhone X視為祖宗。然而,靠臉解鎖可不是蘋果的專利,早在Android 4.0時代,谷歌就已經在系統中集成了面部識别功能,可以掃臉進入桌面。

人臉解鎖手機用的什麼原理(從2D到3D從結構光到TOF)1

可惜,Android 4.0的面部識别屬于純軟件的2D掃描,用一張照片就能騙過系統,談不上什麼安全性,所以很多國産Android手機品牌都會将這個功能閹割,導緻它的知名度并不高。

在iPhone X之前,三星從Note 7開始引入了名為“虹膜識别”的功能,依靠專門負責虹膜掃描的攝像頭透過紅外感知虹膜特質,從而完成掃描和識别。從使用來看,虹膜識别依舊是掃臉,但有效的識别信息則是取自我們的眼球,對距離的要求較高。

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因此,三星已經計劃在未來的新品中放棄虹膜識别,改用更主流的面部解鎖技術。

iPhone X的Face ID與Android 4.0的面部識别相比,最大的差異就是依靠名為“結構光技術”的硬件模組,實現了對面部信息收集從2D到3D的進化。

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簡單來說,iPhone X在采集面部信息時,前置攝像頭基本就是擺設,而是依靠紅外鏡頭、泛光感應元件和點陣投影器的協同配合。其中,點陣投影器會發射3萬多個肉眼不可見的光點投影在你的臉部,繪制出三維建模的立體面譜,紅外鏡頭則會讀取這些點陣圖案,并将信息發送到A11處理器的安全隔離區進行匹配對照,而泛光感應則是确保識别面部不受環境光線的影響。

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在完成首次對Face ID的錄入後,随着時間的推移即使你戴了眼鏡、長了胡子、戴了帽子面部ID仍然能繼續認出你,并不斷根據新的數據來校準識别模型。因此,蘋果才敢讓Face ID在解鎖手機之外,還能用于購買應用以及支付Apple Pay,足見蘋果對其安全性的信心。

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如今,結構光技術已經不再是iPhone X的專利,小米8探索版、OPPO Find X都先後引入了類似的技術,從而實現了媲美iPhone X的Face ID能力。需要注意的是,小米8探索版的結構光模塊隻能用來解鎖,而OPPO Find X則已經與螞蟻金服建立聯合創新實驗室,雙方團隊完成了3D人臉支付的技術準備工作,已經為刷臉支付鋪平了道路。

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從技術上來看,iPhone X、小米8探索版和OPPO Find X的結構光模塊大緻相同,隻是在元器件叫法上存在小差異。比如iPhone X将關鍵元件稱為點陣投影器、紅外鏡頭和泛光感應元件;小米8探索版叫紅外相機、泛光照明元件和點陣投影器;Find X則稱為IR補光燈、IR攝像頭和點陣投影器。

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Find X的結構光模塊

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小米8探索版的結構光模塊

除了結構光,vivo還首發了名為TOF(Time of Flight)的3D超感應技術,它利用傳感器測量目标物距離和輪廓,實現手機對高精度3D信息的采集和運算,具有有效深度信息高、工作距離遠、結構布局靈活、應用場景豐富等亮點。

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據vivo表示,TOF 3D超感應技術可感應30萬個有效深度信息點,是3D結構光技術的10倍,工作距離可達3米,是結構光技術的3倍。TOF模組的baseline(基線)近乎為零,比結構光技術的25mm有大幅提升。

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據悉,vivo已經與微信達成深度技術合作,TOF 3D超感應技術已成功支持微信人臉識别支付(國内首家),預計在2018年下半年投入商用。

可以說,結構光和TOF 3D将成為未來高端智能手機人臉識别技術的發展方向,從而迎來刷臉支付的惬意體驗,并在安全性上媲美指紋,淘汰傳統的指紋識别功能。

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但是,無論是結構光還是TOF 3D,它都需要相對複雜的物理元件和較高的成本,所以短期内不要指望可以出現在低于2500元以内的手機身上。而主流價位的手機,想體驗刷臉解鎖,依舊隻能依靠曠視和商湯科技提供的人臉識别技術,即通過前置攝像頭實現2D信息,與Android 4.0時期的人臉識别相比解決了用照片就能騙過系統,以及閉眼時解鎖無效的能力。

那麼,純軟件的人臉解鎖、結構光、TOF 3D、屏下指紋、傳統指紋,不知道你更喜歡哪一種解鎖方案呢?你又是否支持掃臉取代指紋的發展潮流嗎?

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