淺析人臉識別技術(shù)

智能門鎖在經(jīng)過2018年的爆發(fā)直至近幾年來的持續(xù)增長，目前市場上各類的產(chǎn)品基本都涵蓋了密碼、刷卡、指紋這幾項(xiàng)關(guān)鍵的開門方式， 人臉識別技術(shù)作為一種新的引用技術(shù)，成為眾多廠家為追求產(chǎn)品差異化而形成的一種趨勢 。

2D人臉識別技術(shù)

2D人臉識別技術(shù)早在安防、監(jiān)控、門禁、考勤中就已有應(yīng)用，其硬件結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一顆RGB攝像頭， 通過捕捉人臉圖像，從圖像中提取對應(yīng)的特征，依據(jù)尺度特征不變的原理，和已經(jīng)錄入的圖像庫進(jìn)行對比判定 。目前基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人臉識別算法在各種開源數(shù)據(jù)集上測試的準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到99.58%，但基于二維數(shù)據(jù)的圖像檢測，其深度信息丟失，所采集到的二維特征難以應(yīng)對“活體”偽裝攻擊。

圖片來源：《2021人臉識別行業(yè)白皮書》

3D人臉識別技術(shù)

3D人臉識別技術(shù)加入了深度信息算法技術(shù)，與2D識別技術(shù)相比，其識別準(zhǔn)確率相差不大，但是在活體檢測的準(zhǔn)確率上有一定的提高。

根據(jù)攝像頭成像原理，3D人臉識別技術(shù)可以分為3個(gè)分支：3D結(jié)構(gòu)光、TOF、雙目立體視覺

3D結(jié)構(gòu)光通過紅外光投射器，將DOE衍射后的散斑投射到被拍攝物體上，再由專門的紅外攝像頭進(jìn)行采集。利用三角形相似的原理進(jìn)行計(jì)算，從而得出圖像上每個(gè)點(diǎn)的深度信息，最終得到三維數(shù)據(jù)。

圖片來源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/354069771

TOF全拼為：Time of Flight（飛行時(shí)間），簡單來講就是用傳感器發(fā)出經(jīng)過調(diào)制的紅外光，遇到物體后反射，傳感器通過計(jì)算光線發(fā)射和反射時(shí)間的時(shí)間差和相位差來計(jì)算被拍攝物體各個(gè)點(diǎn)的距離，從而演算出整個(gè)立體結(jié)構(gòu)。

圖片來源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/354069771

TOF發(fā)射的是面光源，而3D結(jié)構(gòu)光發(fā)射的為散斑。

圖片來源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/354069771

雙目立體視覺類似人類的雙眼，和TOF、結(jié)構(gòu)光原理不同，它不會主動向外投射光源，而是依靠兩個(gè)攝像頭拍攝的兩種圖片來進(jìn)行深度計(jì)算，也稱2D+人臉識別。

圖片來源：https://www.guayunfan.com/lilun/560934.html

在3D人臉識別廠家中，

以結(jié)構(gòu)光技術(shù)為主打的廠家有：奧比中光、的盧深視、深嵐視覺等；

以TOF技術(shù)為主打的廠家有：艾芯智能等；

以雙目視覺為主打的廠家有：商湯、曠視等

與2D人臉識別相比，3D人臉識別結(jié)合深度信息，在防偽安全上由此有了提高，在3D人臉識別的3中技術(shù)中，結(jié)構(gòu)光作用距離相對較近，良率及一致性相對較差；TOF發(fā)射的紅外光線易被合適物體吸收，易被鏡面反射，從而影響測量精度；雙目視覺在極暗的場景下RGB攝像頭無法捕捉圖像，深度和活體判斷的精度相對較差。當(dāng)然， 必須強(qiáng)調(diào)的是，對于防偽安全性能，其與算法強(qiáng)相關(guān)，即使是同一個(gè)方案，各廠家做出來的效果也可能差異較大 。