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由于“全面屏”手機(jī)的興起，未來(lái)追求手機(jī)正面的視覺(jué)顯示效果，手機(jī)正面的其他部件開(kāi)始被取消、或者隱藏、或者被移至背面。比如三星S8系列就取消了正面的HOME鍵，不過(guò)其將指紋識(shí)別放到了背面的做法備受吐槽。而更好的解決方案則是采用屏幕內(nèi)指紋識(shí)別技術(shù)，這也成為了當(dāng)下非常熱門(mén)的一項(xiàng)新技術(shù)。
早在，今年的巴塞羅那MWC2017展會(huì)上，國(guó)內(nèi)的匯頂科技首次展示了其研發(fā)的屏幕內(nèi)指紋識(shí)別技術(shù)。不過(guò)到目前為止，匯頂科技的這項(xiàng)技術(shù)似乎都還沒(méi)有量產(chǎn)，也沒(méi)有廠(chǎng)商宣布采用。在日前的MWC2017上海展上，國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠(chǎng)商vivo也率先展示了支持屏幕內(nèi)指紋識(shí)別技術(shù)的樣機(jī)，其采用的是高通第二代超聲波指紋識(shí)別技術(shù)。不過(guò)，目前這項(xiàng)技術(shù)還不成熟，根據(jù)高通透露，相關(guān)的量產(chǎn)產(chǎn)品最快可能也要等到明年上半年了。這也意味著，今年手機(jī)廠(chǎng)商要想推出支持屏幕內(nèi)指紋識(shí)別的產(chǎn)品幾乎是不可能了。于是大家都寄希望于蘋(píng)果，認(rèn)為蘋(píng)果即將推出的iPhone 8應(yīng)該會(huì)率先成功將屏幕內(nèi)指紋識(shí)別技術(shù)推向商用。
不過(guò)，昨天，凱基證券（KGI）分析師郭明錤發(fā)布最新報(bào)告稱(chēng)，今年即將發(fā)布的iPhone 8將采用“全面屏設(shè)計(jì)”，屏占比將高于當(dāng)前任何一款智能手機(jī)。同時(shí)正面的實(shí)體HOME鍵改為虛擬Home鍵，但不支持Touch ID指紋識(shí)別傳感器。郭明錤認(rèn)為目前的屏幕內(nèi)指紋識(shí)別仍存在技術(shù)障礙，這也使得蘋(píng)果不得不放棄。也就是說(shuō)，iPhone 8將無(wú)緣屏幕內(nèi)指紋識(shí)別技術(shù)。
那么蘋(píng)果將會(huì)采用何種解鎖方式呢？
傳蘋(píng)果或?qū)⒉捎?D面部識(shí)別來(lái)取代指紋識(shí)別
今天，國(guó)外媒體彭博社發(fā)表文章稱(chēng)，蘋(píng)果公司正在嘗試用3D面部識(shí)別來(lái)取代目前的實(shí)體指紋識(shí)別裝置。
早在今年2月，摩根大通（JPMorgan）分析師就發(fā)表言論，認(rèn)為今年秋季發(fā)布的一款 iPhone將配備前置3D激光掃描模塊，加入全新面部識(shí)別功能，并且新的掃描裝置會(huì)給新iPhone增加10-15美元的成本。
隨后網(wǎng)上曝光的iPhone 8 “設(shè)計(jì)圖”、效果圖也顯示其配備了前置3D攝像頭。
相對(duì)于之前的2D面部識(shí)別，3D面部識(shí)別的特征點(diǎn)更多，這也使得3D面部識(shí)別的錯(cuò)誤拒絕率和錯(cuò)誤接受率可以降至更低，可以跟精準(zhǔn)的對(duì)于身份信息進(jìn)行驗(yàn)證。
不過(guò)，當(dāng)時(shí)外界普遍認(rèn)為iPhone 8的前置3D攝像頭會(huì)被用于面部識(shí)別功能，將會(huì)作為指紋識(shí)別以外的另一種補(bǔ)充解鎖方式。但是從現(xiàn)在來(lái)看，面部識(shí)別或?qū)⑷〈讣y識(shí)別成為iPhone 8的主要解鎖方式。而這個(gè)改變，也意味著iPhone 8也需要在軟件上進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
據(jù)知情人士稱(chēng)，“針對(duì)經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)、將在今年晚些時(shí)候上市的新iPhone，蘋(píng)果正在測(cè)試一項(xiàng)改進(jìn)后的安全系統(tǒng)。該系統(tǒng)允許用戶(hù)登錄，進(jìn)行支付認(rèn)證，并通過(guò)掃描面部啟動(dòng)安全應(yīng)用。這一功能由一種新增加的3D傳感器驅(qū)動(dòng)，目前仍在開(kāi)發(fā)中。蘋(píng)果還在測(cè)試眼球掃描技術(shù)，以加強(qiáng)這一系統(tǒng)?！?/p>
從技術(shù)水平的角度來(lái)看，人臉是唯一不需要用戶(hù)主動(dòng)配合就可以采集到的生物特征信息。其他生物特征的采集過(guò)程，如指紋、掌紋、虹膜、靜脈、視網(wǎng)膜，都需要以用戶(hù)的主動(dòng)配合為前提，即如用戶(hù)拒絕采集，無(wú)法獲得高質(zhì)量的特征信息。
從社會(huì)心理的角度來(lái)看，通過(guò)人臉識(shí)別身份，符合人的視覺(jué)識(shí)別經(jīng)驗(yàn)，容易被使用者接受。如人們?cè)诓杉讣y和虹膜時(shí)，會(huì)擔(dān)心隱私泄漏，但是每天被街頭的幾百臺(tái)監(jiān)控?cái)z像機(jī)拍攝，卻不感到被侵犯，因?yàn)槿四樚焐捅┞对谕?，被認(rèn)為是識(shí)別身份的天然特征。
這些也正是人臉識(shí)別的優(yōu)勢(shì)所在！
iPhone 8將會(huì)采用何種3D面部識(shí)別技術(shù)？
目前，可以應(yīng)用在智能手機(jī)端的3D面部識(shí)別的主流技術(shù)有“飛行時(shí)間”（Time of Flight）和“結(jié)構(gòu)光”（Structured Light）兩大類(lèi)。
飛行時(shí)間與結(jié)構(gòu)光技術(shù)原理
所謂飛行時(shí)間技術(shù)，就是傳感器發(fā)出經(jīng)調(diào)制的近紅外光，遇物體后反射，隨后傳感器通過(guò)計(jì)算光線(xiàn)發(fā)射和反射時(shí)間差或相位差來(lái)?yè)Q算被拍攝景物的距離，以產(chǎn)生深度信息；此外再結(jié)合傳統(tǒng)的相機(jī)拍攝，從而將物體的三維輪廓以不同顏色代表不同距離的地形圖方式呈現(xiàn)出來(lái)。此前被聯(lián)想和谷歌極為重視的Project Tango手機(jī)使用的就是 ToF 技術(shù)。
“結(jié)構(gòu)光”（Structured Light），就是將近紅外激光器發(fā)出的光柵或線(xiàn)光源等投射到被測(cè)物上，再由近紅外攝像頭采集返回的信號(hào)，根據(jù)物體產(chǎn)生的光信號(hào)的變化來(lái)計(jì)算出被測(cè)物的三維信息。這其中近紅外激光發(fā)射器和近紅外攝像頭之間的距離則為三角測(cè)距的基線(xiàn)。
由于兩種技術(shù)都是采用的紅外光，所以即使在夜間也能夠使用。
從上面這張對(duì)比圖上我們可以看到，TOF技術(shù)具有響應(yīng)時(shí)間更快，低光下表現(xiàn)良好，強(qiáng)光下表現(xiàn)尚可，深度信息精確度高、識(shí)別距離遠(yuǎn)等優(yōu)勢(shì)，但是其也有著分辨率底、成本高、功耗高的劣勢(shì)。
而結(jié)構(gòu)光優(yōu)勢(shì)則在于低光下表現(xiàn)良好，分辨率更高，成本、功耗適中，主要缺點(diǎn)是易受陽(yáng)光影響，識(shí)別距離短，相應(yīng)時(shí)間稍慢的缺點(diǎn)。
不過(guò)就應(yīng)用于智能手機(jī)上的人臉識(shí)別功能，結(jié)構(gòu)光技術(shù)應(yīng)該是要比TOF技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)。因?yàn)橥ㄟ^(guò)智能手機(jī)的前置3D系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行面部識(shí)別這種應(yīng)用場(chǎng)景本身識(shí)別的距離就很近，所以不存在需要支持更遠(yuǎn)的識(shí)別距離的問(wèn)題。另外結(jié)構(gòu)光相比TOF技術(shù)，短距離的精度更高，也更適合用在手機(jī)前置攝像頭上。而且其分辨率、相應(yīng)時(shí)間已經(jīng)足以應(yīng)對(duì)手機(jī)端面部識(shí)別的需求（采用TOF技術(shù)的Project Tango手機(jī)是后置3D系統(tǒng)，其作用也不是主要用于面部識(shí)別）。
另外，就兩種技術(shù)所產(chǎn)生的深度圖來(lái)看，TOF深度圖會(huì)存在多重反射產(chǎn)生的噪音、邊緣精細(xì)度過(guò)低、時(shí)域?yàn)V波導(dǎo)致滯后等問(wèn)題。而結(jié)構(gòu)光的深度圖則只有邊界線(xiàn)清晰度略低的問(wèn)題。
最后，由于是用在智能手機(jī)這樣的消費(fèi)類(lèi)移動(dòng)設(shè)備上，所以成本、功耗也都是需要考慮的因素。
所以總的來(lái)說(shuō)，如果是手機(jī)前置3D面部識(shí)別系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)光技術(shù)相比TOF技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。傳聞蘋(píng)果iPhone 8的3D面部識(shí)別系統(tǒng)將會(huì)采用結(jié)構(gòu)光技術(shù)應(yīng)該還是比較靠譜的。
根據(jù)此前消息人士透露的說(shuō)法，iPhone 8的3D掃描技術(shù)的iPhone8能夠在全黑空間實(shí)現(xiàn)一秒解鎖。
iPhone 8真的會(huì)用3D面部識(shí)別來(lái)取代指紋識(shí)別嗎？
從目前來(lái)看，業(yè)內(nèi)的主要的幾家指紋識(shí)別大廠(chǎng)都還沒(méi)有完全解決屏幕內(nèi)指紋識(shí)別的商用問(wèn)題，蘋(píng)果在屏幕內(nèi)指紋識(shí)別上或許也遇到了同樣的問(wèn)題。
如果蘋(píng)果沒(méi)有解決屏幕內(nèi)指紋識(shí)別的問(wèn)題，而且蘋(píng)果也不愿意將指紋識(shí)別放到背面，那么蘋(píng)果確實(shí)有可能會(huì)3D面部識(shí)別來(lái)取代指紋識(shí)別作為解鎖主要手段。
但是，蘋(píng)果作為率先將指紋識(shí)別技術(shù)大規(guī)模商用到智能手機(jī)上的廠(chǎng)商，經(jīng)過(guò)短短幾年的時(shí)間，使得指紋識(shí)別幾乎成為了智能手機(jī)的標(biāo)配。而用戶(hù)也養(yǎng)成了使用指紋識(shí)別的習(xí)慣。如果此次iPhone 8直接去掉了指紋識(shí)別，改用面部識(shí)別來(lái)取代，這勢(shì)必會(huì)挑戰(zhàn)用戶(hù)的使用習(xí)慣。
之前用戶(hù)只需手指輕輕一碰，即可解鎖，進(jìn)行指紋支付，而要改成“刷臉”，使用體驗(yàn)則會(huì)有很大不同，比如當(dāng)手機(jī)平放在桌上的時(shí)候，這時(shí)要喚醒手機(jī)可能就需要伸出頭去，將面部湊到前置的3D攝像頭上方。這似乎有點(diǎn)怪異。
另外，指紋識(shí)別可以有多樣性。比如一個(gè)人有十個(gè)手指，所以理論上十個(gè)手指都可以用來(lái)作為加密和解鎖手段，即使其中一個(gè)手指識(shí)別出現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)其他手指或許可以解決。但是人的面部特征會(huì)隨著人的成長(zhǎng)和衰老產(chǎn)生不可逆的變化。此外還存在很多一些不可抗拒因素會(huì)對(duì)外表帶來(lái)改變，比如面部受傷、整容等等，還有一些特殊環(huán)境需要面部遮擋，比如在醫(yī)院、工作車(chē)間，甚至是霧霾天等等，人們可能需要戴口罩，而這時(shí)人臉識(shí)別可能就抓瞎了（話(huà)說(shuō)那些出門(mén)就帶口罩的明星恐怕也沒(méi)法用iPhone 8了）。
總的來(lái)看，筆者認(rèn)為，iPhone 8應(yīng)該不會(huì)直接用人臉識(shí)別這單一一種方式來(lái)代替指紋識(shí)別，因?yàn)檫@將會(huì)產(chǎn)生一系列的使用場(chǎng)景上的問(wèn)題。如果采用人臉識(shí)別+虹膜識(shí)別（當(dāng)然也可以是其他技術(shù)，前面知情人士有提到，“蘋(píng)果還在測(cè)試眼球掃描技術(shù)”），這樣問(wèn)題就會(huì)少很多。或者在外觀設(shè)計(jì)上進(jìn)行一些妥協(xié)，將指紋識(shí)別放到背面，當(dāng)然也可以考慮將指紋識(shí)別與背面的LOGO做到一起，這樣即不會(huì)對(duì)外觀造成多少影響，也解決了指紋識(shí)別的問(wèn)題。另外之前蘋(píng)果還申請(qǐng)了一項(xiàng)通過(guò)手機(jī)電源鍵進(jìn)行指紋識(shí)別的專(zhuān)利，將電源鍵與指紋識(shí)別功能集成在一起也是一個(gè)可以考慮的選擇，另外還有側(cè)邊指紋識(shí)別。
對(duì)于蘋(píng)果來(lái)說(shuō)，如果其iPhone 8仍像往常一樣在9月發(fā)布的話(huà)，那么現(xiàn)在iPhone 8已經(jīng)是進(jìn)入生產(chǎn)階段了，硬件都已定型。所以現(xiàn)在怎么分析，怎么猜都沒(méi)用，具體怎么樣還是等正式發(fā)布來(lái)揭曉吧。
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