從Face ID說起,淺析刷臉技術(shù)
文章從三個(gè)方面切入,對“刷臉”技術(shù)進(jìn)行了簡要的分享。
近日,iPhone X?的?Face ID?功能,再次引爆關(guān)于刷臉的討論,小宅本期從三方面聊聊關(guān)于刷臉的事:
- (why)為什么 Face ID 挺靠譜?
- (what)最近還有哪些刷臉應(yīng)用?
- (what)刷臉都有哪些相關(guān)技術(shù)?
iPhone X?的?Face ID 挺可靠
上周,iPhone X?發(fā)布,推出很多新功能,但被網(wǎng)友們玩壞了,比如:好貴、好丑,而被玩得最多當(dāng)然是:Face ID。
哈哈哈,看完這些是不是都不敢買?iPhone X?了,好像還有生命危險(xiǎn)。其實(shí)它的?Face ID?挺靠譜,理由大盤點(diǎn):
幾何構(gòu)圖更精準(zhǔn)
通過點(diǎn)陣投影器,將30,000多個(gè)肉眼不可見的光點(diǎn)投影在你臉部,繪制出你獨(dú)一無二的臉部幾何結(jié)構(gòu)圖。紅外鏡頭會讀取點(diǎn)陣圖案,捕捉它的紅外圖像,然后將數(shù)據(jù)發(fā)送至?A11?芯片中的安全隔區(qū),以確認(rèn)是否匹配。
Face ID 并不是簡單的圖像識別系統(tǒng),它看的是整張臉的 3D 模型,識別用戶臉上特別詳細(xì)的特性,可以做到面具也無法騙過的程度。
遠(yuǎn)不止10億張圖像
為了訓(xùn)練 Face ID?,蘋果收集了10億張圖像,獲取全球廣泛的地理和民族數(shù)據(jù)集,用于測試和驗(yàn)證?Face ID 的識別率。
這些數(shù)據(jù)中必須包括一張臉部數(shù)據(jù)的高保真深度圖,為此這些數(shù)據(jù)不能來源網(wǎng)絡(luò),而只能是在外收集,在獲得掃描主題的認(rèn)可之后,會從各個(gè)角度進(jìn)行非常詳盡的臉部數(shù)據(jù)掃描,獲得更多細(xì)節(jié)數(shù)據(jù),來訓(xùn)練 Face ID 系統(tǒng)。
自適應(yīng)特性
Face ID 有一項(xiàng)自適應(yīng)性特性,不管你是換了個(gè)發(fā)型,蓄起大胡子,還是接受了整形手術(shù),它都能夠在你“變臉”之后認(rèn)出你。因?yàn)?Face ID?會通過深度學(xué)習(xí)來重新訓(xùn)練模型,實(shí)現(xiàn)自我適應(yīng)特性。
安全和隱私
和當(dāng)年蘋果的?Touch ID?一樣,蘋果承諾不會向執(zhí)法機(jī)構(gòu)交出人臉數(shù)據(jù),因?yàn)樘O果從未擁有過這些數(shù)據(jù)。
你在訓(xùn)練數(shù)據(jù)的時(shí)候,它隨即就以數(shù)學(xué)模型的方式保存到 Secure Enclave?中,逆向工程也無法讓它恢復(fù)成一張臉的樣子。這些數(shù)據(jù)都是在設(shè)備端,而不在蘋果的云端,且?Face ID 的數(shù)據(jù)都經(jīng)過了加密。
注視感知功能
Face ID 還有一個(gè)“注視感知”功能,你必須盯著手機(jī)看才能解鎖。這可以避免在你睡覺時(shí)別人用手機(jī)掃你的臉就能解鎖,也避免有人趁你不注意拿著手機(jī)對著你的臉就能夠解鎖的風(fēng)險(xiǎn)。
黑暗中也能刷臉
Face ID?有一個(gè)泛光感應(yīng)元件,借助不可見的紅外光線,即使在黑暗中也能識別你的臉。在這里需要澄清的一點(diǎn)是,iPhone X?并不會發(fā)射出可見光。
可靠且快速
不管光線如何,F(xiàn)ace ID?利用 RGB 攝像頭、紅外發(fā)射器和點(diǎn)陣投影器,能夠覆蓋一份非常廣泛的場景陣列,識別不僅非常可靠,且速度很快。
有這么一種情況:用戶拿起手機(jī)同時(shí)向上輕掃屏幕,F(xiàn)ace ID 系統(tǒng)很有可能就已經(jīng)完成了驗(yàn)證,在你完成輕掃的同時(shí)解鎖了你的設(shè)備。
快速禁用 Face ID
在某些極端情況下,比如被小偷或者警察強(qiáng)制要求交出手機(jī)的時(shí)候,用戶可以快速禁用 Face ID,只要在伸手掏出手機(jī)的時(shí)候按壓任何按鍵就能禁用 Face ID 了。
而且,在緊急情況下,你可以同時(shí)按下任何一個(gè)音量鍵和電源鍵禁用 Face ID,默認(rèn)回到需要輸入密碼解鎖的模式。
另外,相比舊款機(jī)型要快速按壓電源鍵 5 次的操作, iPhone X?只要你長按機(jī)身兩側(cè)的任何一側(cè)按鍵,你就可以進(jìn)入關(guān)機(jī)界面,這種操作顯得更加隱蔽。
自動上鎖
在以下情況,用戶都需要密碼才能啟用?Face ID:
- Face ID 嘗試解鎖失敗5次;
- 4 個(gè)小時(shí)內(nèi)沒有用 FaceID 來解鎖過設(shè)備;
- 6.5 天內(nèi)不曾用密碼或完全沒用過密碼解鎖手機(jī);
- 按下設(shè)備的睡眠/喚醒鍵或者設(shè)備進(jìn)入睡眠模式;
- 重啟設(shè)備。
開發(fā)者屏蔽
開發(fā)者不能訪問 Face ID 陣列的原始傳感器數(shù)據(jù),相反,他們可以獲得深度圖以便在應(yīng)用中使用,包括 ARKit?應(yīng)用。
美中不足
有些眼鏡的涂層會阻隔紅外線,在這種情況下,你只能摘下眼鏡識別,或者用密碼解鎖。
對于盲人或者視覺受損用戶,可以關(guān)閉“注視感知功能”來使用 Face ID,但是整體安全水平?jīng)]有那么高,因?yàn)樗鼰o法確定用戶雙眼正直視著它,盯著它看。
由于?Face ID 要求能夠看到你的雙眼、鼻子和嘴巴,也就是說某些情況它無法使用,比如臉上戴著面紗之類東西的用戶。
最新刷臉應(yīng)用
除了?iPhone X,還有一些比較新的刷臉應(yīng)用:
刷臉支付
近日,支付寶在肯德基的?KPRO?餐廳上線刷臉支付:在自助點(diǎn)餐機(jī)上選好餐,進(jìn)入支付頁面,選擇“支付寶刷臉付”,然后進(jìn)行人臉識別,大約需要1-2秒,再輸入與支付寶賬號綁定的手機(jī)號,確認(rèn)后即可支付,支付過程不到10秒。
肯德基?KPRO?的點(diǎn)餐機(jī)上配備了3D紅外深度攝像頭,在進(jìn)行人臉識別前,會通過軟硬件結(jié)合的方法進(jìn)行活體檢測,來判斷采集到的人臉是否是照片、視頻或者軟件模擬生成的,能有效避免各種人臉偽造帶來的身份冒用情況。
這也是刷臉支付在全球范圍內(nèi)的首次商用試點(diǎn)。
刷臉取款
近日,農(nóng)行在自動取款機(jī)上線“刷臉取款”,用戶可以不帶卡,只要刷臉就能取款。站在農(nóng)行?ATM?機(jī)前,看一眼攝像頭,再輸入手機(jī)號、取款金額、密碼,自動吐鈔,拿走現(xiàn)金。
除了人臉識別之外,用戶還需要輸入手機(jī)號碼或身份證號進(jìn)行身份確認(rèn),最后再依靠密鑰進(jìn)行取款,安全性相對插卡取款還多了一重保障。不過,如果是進(jìn)行過整容,或者化妝與本人差距實(shí)在太大,可能會造成識別失敗。
除了農(nóng)行外,招行也屬于較為激進(jìn)的AI技術(shù)探險(xiǎn)者。去年,招行在全國106個(gè)城市近千臺?ATM?機(jī)上實(shí)現(xiàn)了“刷臉”取款的功能。
刷臉進(jìn)站
目前,一些火車站已經(jīng)推出“刷臉進(jìn)站”功能。旅客拿著身份證、火車票,再面朝屏幕盯上幾秒鐘,旅客就能快速通過檢票,最快只要3秒。
旅客再也不用排長隊(duì)等待人工檢票,這不僅極大地給旅客提供了便利,更增加了安全性。
另外,這種刷臉進(jìn)站系統(tǒng),還與公安網(wǎng)相連,犯罪嫌疑人在終端前一露臉就露餡。
當(dāng)有人臉部受傷或者多人刷臉時(shí),還是會出現(xiàn)識別不出的狀況,這種時(shí)候就需要車站工作人員進(jìn)行二次識別了。
其他刷臉應(yīng)用
6月底,南航于河南南陽機(jī)場啟用國內(nèi)首個(gè)人臉識別智能化登機(jī)系統(tǒng),無需證件、登機(jī)牌,在登機(jī)口前,旅客只需“刷臉”即可秒速開閘登機(jī)。
最近,螞蟻金服通過人臉識別技術(shù),幫助上海、杭州、深圳等地市民實(shí)現(xiàn)了“刷臉”辦政務(wù),對著手機(jī)攝像頭掃一掃就能查詢公積金、申報(bào)個(gè)人所得稅等。
近日,支付寶和自提柜廠商“遞易”在上海開始試點(diǎn)自提柜刷臉取件,根據(jù)提示操作,取件只需要5秒鐘。
除此之外,還有很多刷臉的應(yīng)用,小宅就不一一舉例了,刷臉應(yīng)用非常方便的改變了我們的生活。
人臉識別技術(shù)
既然刷臉時(shí)代已經(jīng)到來,那么關(guān)于人臉識別都有哪些技術(shù)?
人臉檢測
檢測圖片或視頻流中的人臉并返回人臉框坐標(biāo),且可以儲存檢測到的人臉數(shù)據(jù),用于后續(xù)人臉比對、人臉?biāo)阉鞯雀呒壒δ?。主要?yīng)用:
基于人臉的人流量統(tǒng)計(jì),利用人臉檢測技術(shù),能夠輕松識別出圖像或視頻中所有人臉并計(jì)數(shù),從而方便在零售商業(yè)、機(jī)場或?qū)W校等場所進(jìn)行基于人臉的人流量或出勤率統(tǒng)計(jì)。
集體照標(biāo)記,在集體照中找到并標(biāo)記出所有人臉,配置高精度的智能算法,可以在各種場合都能抓住每一個(gè)笑容,無論是大學(xué)畢業(yè)典禮留影還是馬拉松比賽抓拍。
人臉關(guān)鍵點(diǎn)
定位并返回人臉五官與輪廓的關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)位置。關(guān)鍵點(diǎn)包括人臉輪廓、眼睛、眉毛、嘴唇以及鼻子輪廓。無論是靜態(tài)圖片還是動態(tài)視頻流,人臉關(guān)鍵點(diǎn)均能完美貼合人臉。主要應(yīng)用:
人臉照片編輯,運(yùn)用人臉關(guān)鍵點(diǎn),能夠輕松編輯人臉照片,并施以令人驚嘆的精細(xì)效果,如人臉妝容、貼紙、人臉五官或外貌變換等。
視頻濾鏡與貼紙,能夠流暢處理視頻流中的人臉,可以實(shí)時(shí)添加人臉濾鏡或貼紙。
3D?人臉模型,利用高精度的人臉關(guān)鍵點(diǎn),可以為視頻或圖片中的人臉打造纖毫畢現(xiàn)的?3D?模型。
人臉屬性
基于深度學(xué)習(xí)算法,能夠進(jìn)行一系列人臉相關(guān)的屬性分析??梢垣@取多種人臉屬性,包括年齡、性別、微笑程度、頭部姿態(tài)、眼睛狀態(tài)、情緒、顏值、視線、嘴部狀態(tài)、皮膚狀態(tài)、人種、人臉圖片質(zhì)量與模糊程度。這些精準(zhǔn)的人臉屬性信息,能夠開展各類基于人臉照片的分析工作。主要應(yīng)用:
- 廣告精準(zhǔn)投放,通過實(shí)時(shí)分析受眾群體的人臉屬性,可以投放精準(zhǔn)匹配的廣告信息。
- 市場調(diào)查,運(yùn)用人臉屬性,能夠分析客戶的屬性與行為模式。在市場分析與媒介效果測量領(lǐng)域,獲得前所未有的靈感與助益。
人臉比對
分析兩張人臉屬于同一個(gè)人的可能性大小。使用人臉比對技術(shù),可以得到一個(gè)置信度分?jǐn)?shù)和相應(yīng)的閾值,以便評估相似度。主要應(yīng)用:
基于人臉的用戶核驗(yàn),運(yùn)用人臉比對技術(shù),能夠比對實(shí)拍照片與底圖,核驗(yàn)用戶身份。這被廣泛應(yīng)用于打造刷臉登錄或遠(yuǎn)程核身功能中。
人證合一,自動將人臉照片與證件照片進(jìn)行比對,例如護(hù)照、駕照或身份證照片,這有助于在安保場景中提高效率與準(zhǔn)確性。
人臉?biāo)阉?/strong>
針對一個(gè)新的人臉,在一個(gè)已有的人臉集合中搜索相似的人臉。通過精準(zhǔn)強(qiáng)大的人臉?biāo)阉魉惴?,可以返回一系列相似人臉,以及相?yīng)的置信度分?jǐn)?shù)與閾值,以評估相似度。主要用于:
智能照片庫,通過人臉?biāo)阉?,能夠輕松聚合相冊中的相似人臉。借此可以打造帶有人臉自動聚合功能的智能相冊應(yīng)用。
刷臉門禁,采集訪客的人臉圖像,并在身份照片庫中進(jìn)行搜索,以便確認(rèn)訪客的身份。人臉?biāo)阉骷夹g(shù)被廣泛用于自動門禁或訪客登記系統(tǒng)。
安防監(jiān)控,能夠檢測到監(jiān)控畫面中的人臉,并在預(yù)置的數(shù)據(jù)庫中搜索相似人臉,從而快速定位可疑人物或失蹤人口。
這是一個(gè)刷臉的時(shí)代,不管你長得英俊瀟灑,還是貌美如花,在機(jī)器面前,人人平等,不以顏值論英雄。輕松一刷,智享生活!
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