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如果说用昂贵的3D摄像头解锁手机是“杀鸡用牛刀”,3D空间数据就是那头人人都想要的“牛”,而怎么获得它,才是接下来的关键.
要论2017年手机行业的关键词热度,能跟“全面屏”一较高下的只有“脸部识别”.
当库克在新落成的乔布斯剧院内发布2017年苹果新品iPhone X时,这款全面屏手机引发了全场分贝最大的欢呼声,也激发起各界对其抽丝剥茧式的技术解析.
作为这款机型的最大特色——苹果自研的手机生物辨识技术Face ID,引起3D识别技术相关产业的连锁震动.苹果分析师、凯基证券分析员郭明錤称,自iPhone X发布后,接到的安卓手机厂商关于3D识别技术的咨询至少翻了三倍.
“苹果产品有一些标杆作用,iPhone X一出来,产品相关技术的各个环节都被认知得更广更深.”3D摄像硬件商奥比中光科技公司董事会秘书陈彬对《财经》记者说.
所谓标杆露出水面、被视为焦点之前,必经过技术的默默积累,3D识别产业的雏形竞争早在行业内打响,脸部识别继指纹识别、虹膜识别后,逐渐走入手机生物识别方案市场的舞台中心.
老原理+新应用
仅四年,Touch ID指纹识别解锁技术居然要过时了,iPhone X用户可借由3D脸部识别技术,完成手机解锁、iTunes账号登录和App Store购物支付授权等,实现全程非接触式识别操作.
Face ID脸部识别解锁技术的核心在3D图像数据.
iPhone X屏幕上方有一块汇聚多样元件的“刘海”,这块“刘海”中,包括红外镜头、泛光感应元件、距离感应器、环境光传感器、点阵投射器等,皆服务于3D脸部识别.
“从公布的元件看,可以确认苹果采用了3D结构光技术方案.这套方案的原理本身并不新鲜,但苹果运用原理的技术很新鲜.”旷视科技首席科学家孙剑对《财经》记者分析.
其实,3D结构光技术是套“老”技术,即基于三角测量原理,分三步完成三维空间数据采集及使用的技术,先用投射器将红外光投射到物体表面,然后用相机捕捉到基本的结构信息,最后经解析计算,实现物体的三维重建.这套技术原理此前被广泛用于工业3D视觉、生物工程领域.
苹果的新意是将其集成到手机上形成一套“新”应用方案.如先向用户脸部投射3万个肉眼不可见的投射点,红外摄像头接收反馈信息后,形成一个用户脸部的精细专属3D建模.在解锁环节,系统再次“投射—接收”屏幕前物体的3D图像,并将每一次收集到的3D信息与此前储存的用户3D脸部建模比对,根据重合度来自动解锁.
简而言之,“就是先帮你的脸画一张3D画,再主动比对物体与这幅画区别,重合度足够高就自动解锁了”.一位手机设计行业的从业者向《财经》记者分析,目前获取3D图像数据方面应用较为成熟的有结构光和TOF两种方案,苹果可能结合应用了这两种方案.
这套识别方案的安全性和场景适应性值得一提.如想用一张2D照片蒙混解锁,根本行不通,因为记录在手机里的是3D图像,2D图片无法通过识别.基本不改变脸部3D结构变化的诸如留胡子、戴帽子以及环境的光暗,对识别也无影响,即使解锁时用户没有正脸对着摄像头,也可完成识别.
“脸部识别”能成为手机行业关键词,当然不仅因为一款iPhone X.
同样在9月发布的数款安卓新机中,小米Note 3、vivoX20、金立M7都不约而同地搭载了基于2D摄像头的脸部识别技术,加上稍早前发布的vivoX7,消费者要体验手机人脸识别有多个选择.
“可以确定的是,2018年会陆续有更多的支持2D人脸识别的手机上市,3D脸部识别的门槛也在逐渐下降中.” 旷视科技副总裁谢忆楠说.
据研究机构Zion Research发布的数据,3D摄像头市场规模将从2015年的12.5亿美元增长到2021年的78.9亿美元,年均增长率达35%.
在iPhone X带动下,部分国产手机厂商已不满足于2D脸部识别技术.“春江水暖鸭先知”,最先感受到手机脸部识别技术需求增加信号的,自然是相关的硬件商们.
目前有3D摄像元件研发生产的企业接到多家国内手机厂商类似的合作意向——将3D攝像头集成到手机上,并完成3D脸部识别技术适配.“预计2018年后半年大家就能看到国产手机用上3D摄像头,3D脸部识别的风也有望由此刮起.”陈彬说.
手机上普及3D摄像头是否必要
在每一轮惨烈的手机市场销售比拼中,厂商都需要一个新的刺激点来说服消费者换机,3D人脸识别有潜质成为下一个说服点.然而,要让手机规模化地都配上3D摄像头,应用价值才是这一技术市场存续的关键.
首先牵涉的是2D脸部识别是否满足应用要求.目前国内手机2D人脸识别方案中,摄像头方面仍主要依靠传统的RGB摄像头,方式是收集摄像头前物体的2D信息,与录入的2D图片进行比对.2D脸部识别方案的普及得益于软件优化调试,这也是其移植到手机上的底气.
脸部识别技术此前更多被应用于智能安防、线下商店体验、3D体感游戏等场景中,而在移植到手机上之后,使用频次和操作复杂度增加,安全性和环境适应性的要求凸显.
《财经》记者在采访多家2D脸部识别方案商时发现,“活体检测”是被提及最多的软件优化特点,即通过软件识别出屏幕前的人脸是不是“活”的,用于避免用照片解锁的可能性,以此突出识别的安全性.
“（2D脸部识别）主要提升在于降低误识率,避免错误解锁,且带有活体检测功能,能够防范相片、视频等非人像的攻击.”商汤科技CEO徐立对《财经》记者说,如将人脸特征信息保存于可信执行环境中,在此区域中进行特征比对,以保护人脸特征不易被盗取,确保人脸解锁过程的稳定性与安全性.
总结:本论文为免费优秀的关于竞争论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
参考文献：
1、 面部识别功能要来了！供应商证实iPhone8提供3D镜头 既然库克已经多次强调苹果看好人工智能 的发展，那么为这个技术进行铺路做相关配套就是情理之中的事情。苹果供应商大立光电突然宣布，他们正在克服困难。
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