智能門鎖領域人臉識別技術的普及已是大勢所趨。然而,在高速發展的同時,缺乏標準的刷臉門鎖行業也逐漸暴露出種種問題。傳統的2D人臉識別漸漸成為歷史,廠商開始擁抱3D人臉識別技術,迎接3D化的潮流。

選擇哪一種3D方案,成為了廣大門鎖廠商的“新問題”。不過,市場已經給出了答案。今年,越來越多的頭部品牌鎖企開始扎堆選擇3D結構光人臉識別方案,以取代2D人臉識別和雙目方案。3D結構光究竟如何在不同技術類別中脫穎而出,成為最適合AIOT時代的方案?

被逐個擊破的2D人臉識別

“刷臉”時代已經到來,刷臉解鎖、刷臉支付、刷臉通行……這些無接觸交互方式極大地便利了人們的日常生活。

然而,自人臉識別技術落地以來,人們對潛在安全問題的質疑聲就不絕于耳,個人信息泄露、信息被盜取的情況時有發生。種種行業亂象,讓不少人將人臉識別這一技術拒之門外。

據“機器之心”報道,近日,來自清華的 RealAI(瑞萊智慧)團隊僅用一副紙質眼鏡,便在15分鐘內破解了19款安卓手機。除了采用3D結構光人臉識別技術的iPhone11,采用2D人臉識別技術的低、中、高端安卓手機無一幸免。

實際上,2D人臉識別早已被廣泛運用于公共安全領域,如人臉認證、道路監控等。2D人臉識別主要基于攝像頭拍攝人臉圖形并轉化為數字信號,再利用計算機對圖形進行人臉圖片抽取、分析及匹配。

然而,2D人臉識別易受光照影響,拍攝角度也會顯著影響識別效果。更重要的是,隨著攻防技術的演進,2D人臉識別在刷臉支付、手機解鎖、家庭安防等需要高安全性的場景下,顯得力不從心。

圖注:采用奧比中光3D結構光人臉識別方案的德施曼R8。

智能門鎖領域的品牌鎖企也因為頻發的安全問題,逐步開始摒棄2D人臉識別,轉而尋求3D人臉識別技術。

3D人臉識別,從場景出發

沒有最好的技術,只有最合適的技術。這句話正是主流3D技術的寫照。

智能門鎖領域采用的3D人臉識別技術方案包括雙目立體視覺、3D結構光以及ToF技術。這三種技術在不同指標下“互有勝負”,但這并不意味著技術上的優劣。門鎖企業需要把它們放到不同使用場景中考量。

雙目立體視覺識別技術基于視差原理,由雙攝像機從不同角度同時獲得被測物體的兩幅數字圖像,恢復出物體的三維幾何信息數據。不過,雙目方案十分依賴被測物體表面的紋理,難以輸出密集可靠的數據,且在光線灰暗的環境中表現不佳。

3D結構光人臉識別主要通過紅外光發射器,將具有一定結構特征的光線投射到人臉上,形成數萬個散斑點,再由專門的攝像頭采集信息,從而得出深度數據。在2米以內的短距離測距中,3D結構光是目前精度最高的3D技術,并且在近距下功耗優勢明顯。基于3D結構光的人臉識別技術已經在iPhone、OPPO等智能手機品牌、支付寶刷臉支付終端領域獲得廣泛運用,國內3D結構光的代表企業為奧比中光。

圖注:結構光測量原理。

實際上,3D結構光與雙目立體視覺在本質上都屬于三角測距。不過,由于結構光通過投射散斑點,主動給測量環境增加了紋理信息,因此能夠在弱紋理以及暗光及夜間環境下取得很好的測量效果。這一特性,讓3D結構光天然比雙目方案更適用于門鎖解鎖場景。

ToF技術的識別原理在于激光測距,根據脈沖發射和接受的時間差來測算距離,適合1m-10m范圍的中距離測量,精度介于雙目與3D結構光之間。根據技術路線不同,ToF可分為iToF(間接飛行時間)和dToF(直接飛行時間)。IToF在近距離也有較好的深感表現,dToF則更適合低分辨率、中遠距離測距。

雖然ToF技術在手機領域也有較多應用,但ToF技術對制程能力和生產工藝的要求很高,同時在功耗上不及3D結構光,并不適合于門鎖生產產線。

成立于2013年的奧比中光以3D結構光技術起家,并對3D結構光、ToF、雙目等主流3D視覺感知技術路線進行了全面布局。歷經八年發展,奧比中光成為了全球領先的3D視覺感知方案提供商,服務全球客戶超過3000家。憑借對3D結構光特性的深入了解與在金融支付、手機等領域百萬級的量產經驗,奧比中光將3D結構光視為智能門鎖領域最適用的人臉識別技術。

智能門鎖上的3D傳感器通常在不超過0.3m-1.2m的近距離范圍內工作。在這個范圍內,高精度、低功耗、工藝成熟且能在暗光環境工作的3D結構光方案能夠發揮出最大優勢。

同時,相比于傳統指紋解鎖等簡單的生物識別方式,3D結構光人臉識別在解鎖體驗與安全性上實現了質的飛躍。憑借這些特性,3D結構光人臉識別有望成為智能門鎖領域下一代的主流生物識別技術。

全線3D結構光方案,金融級安全

近年來,隨著智能門鎖市場步入黃金發展期,智能門鎖的產品形態變得 “百花齊放”。品牌鎖企開始擁抱以3D結構光人臉識別門鎖為代表的全新產品形態。家電巨頭、互聯網品牌企業也紛紛“跨界”進入智能門鎖行業,展開各自的布局。

在激烈的競爭中,門鎖企業面臨著轉型升級的巨大壓力。無論是在品牌營銷還是在技術方案創新上,品牌門鎖企業和廣大長尾廠商都需要實現自身的“突圍”。

4月27日,奧比中光在素有“南方鎖城”之稱的中山小欖舉辦發布會,一次性發布五大真3D刷臉門鎖解決方案,完整地展現出其賦能智能門鎖行業的思路。

圖注:奧比中光在發布會上主打“真3D”安全性。

奧比中光五大真3D方案全線均采用識別精度極高的3D結構光,其中的核心原因在于,3D結構光不僅是最適合智能門鎖應用場景的人臉識別技術,而且具有極高的安全性。

金融行業最嚴苛的安保體系,都是基于人臉、虹膜或靜脈識別來實現。不過相對于人臉識別而言,虹膜和靜脈模組成本更高,虹膜的識別精度還容易受到光線影響,推廣難度大。而3D結構光人臉識別方案則具有更好的落地性。支付寶刷臉支付終端、中國銀聯刷臉付等產品,背后都有奧比中光3D結構光方案的加持。

此前,奧比中光基于3D結構光的人臉辨識算法和人臉活體檢測技術,通過了銀行卡檢測中心(BCTC)的雙重認證,達到金融支付級安全標準。奧比中光將曾應用于手機、支付領域的同源真3D方案轉移到智能門鎖領域,直接在技術上為智能門鎖再添一道安全防護。

打造AIOT全新入口,賦能鎖企智能化升級

從傳統門鎖到智能門鎖,再到物聯網門鎖及AIOT智慧通行解決方案,智能門鎖行業發展軌跡在逐漸走向高端。成千上萬家門鎖企業為了擁抱AIOT時代,對智能化升級提出了巨大的需求。

U1S+Shark是奧比中光此次推出的“最為通用的”3D刷臉門鎖解決方案。該方案有著豐富的模組固定方式、算法板尺寸以及連接線長度,奧比中光可與門鎖客戶共同調整其結構。奧比中光產品總監王貴明在發布會現場透露,目前奧比中光已和超過五十家門鎖企業完成U1S+Shark方案的圖紙對接。

圖注:U1S+Shark最薄處只有6.3毫米,薄的恰到好處。

而發布會的重磅新品U2模組更能體現出奧比中光對智能門鎖市場的布局——U2是奧比中光迄今為止最小的一體化模組,它最大的優勢在于極易進行設計與組裝。由于U2不帶算法板和排線,它能大大降低門鎖廠商生產過程中的損耗,提升產能效率。

圖注:奧比中光迄今為止最小的一體化模組U2。

可以看出,小巧的U2,正是奧比中光面向廣大門鎖廠商的一個集大成之作。通過U2模組,鎖企可將具有金融支付級安全性的前沿3D結構光方案,輕松組裝到智能門鎖產品中。奧比中光也為廠商提供了從基礎底層硬件、產品工藝、底層算法再到應用層的一站式方案,解決鎖企后顧之憂。

智能門鎖不僅僅是一個智能單品,隨著AIOT時代的到來,它將成為家庭、酒店、公寓、學校等場所的全新智能入口。奧比中光將持續深耕3D視覺感知技術,用成熟技術供應、完全自主知識產權以及定制化開發與服務,打造行業領先的真3D刷臉門鎖解決方案,與合作伙伴一起嚴把技術、質量、安全關,賦能門鎖企業實現智能化升級。