文丨智能相對論
作者丨葉遠風
“一張照片就可能騙它開門”,隨著智能門鎖的廣泛普及,最近有關(guān)人臉識別的安全性質(zhì)疑聲音越來越多,守護家庭關(guān)口的敏感性,也讓大眾對這種質(zhì)疑相對其他場景要更加關(guān)注。
而事實究竟如何,一個智能門鎖產(chǎn)品背后又透露出人臉識別的哪些現(xiàn)實?
不久前,人民網(wǎng)安徽頻道專門做了一期門鎖產(chǎn)品測評視頻,采用打印高清照片、立體仿真頭部模型對兩款3D人臉識別門鎖樣品分別進行安全攻擊測驗,結(jié)果高清照片無一獲得通過,而立體仿真頭部模型則有一款產(chǎn)品錯誤地認證通過。
這側(cè)面印證了兩件事:
第一,在經(jīng)過長時間發(fā)展后,當下市面上的智能門鎖產(chǎn)品,或者說大部分的采用3D人臉識別技術(shù)方案的門鎖,在抵抗2D圖像迷惑這方面都具備一定的能力,“一張照片騙認證”已經(jīng)比較難(不是沒有可能)。
第二,當下的智能門鎖產(chǎn)品以及人臉識別技術(shù),“魔”與“道”的較量更多集中到了3D視覺,“翻篇了”。而在這里確實有很多產(chǎn)品和技術(shù)不過關(guān),但也有能夠準確識別欺詐和其他風險行為的產(chǎn)品和技術(shù),已經(jīng)不能一概而論。
這是因為,一個包含了所有信息的3D視角的臉“全世界唯一”,3D視覺采集和重建的數(shù)據(jù)越精準、越接近這個“全世界唯一”,則人臉識別的認證就應當越安全,但目前3D視覺賽道上有各種技術(shù)流派,在讓用戶成為“全世界唯一”、沒有其他欺詐“替代品”這件事上所能達到的程度并不相同。
毫無疑問,誰更能無限迫近“全世界唯一”的安全性目標,誰就能在智能門鎖場景下排除質(zhì)疑、掌握市場先機,而這其中,3D結(jié)構(gòu)光方案逐漸凸顯出來。
智能門鎖3D視覺技術(shù) 多種模式并行,3D結(jié)構(gòu)光凸顯
目前市場上應用到智能門鎖場景下的3D視覺方案主要有三種:
結(jié)構(gòu)光方案,即通過三維感知相機采集人臉的幾何形狀、尺寸和近紅外紋理信息,進行高精度重建、識別,可以近似認為等于用大量細密的“點”立體繪制了一張精細化的臉。
雙目方案,基于視差原理來獲取面部的三維幾何信息,這種方案如要通俗理解,有點類似于普通人在電影院利用左右眼視差看3D電影里獲得了立體感,某種程度上更像是2D技術(shù)的一種3D化,不是真正的3D。
TOF方案,即用紅外光(激光脈沖)對外發(fā)射后收集反射回來的光線,測算反射時間確定位置和遠近信息,大量數(shù)據(jù)組合后得到一個立體的3D模型,有點像普通人比較熟悉的超聲波反射定位。
實際上,由于TOF方案面臨傳感器技術(shù)不成熟等問題,目前在智能門鎖賽道上出現(xiàn)的主要是前面二者,而結(jié)構(gòu)光似乎更受青睞,人民網(wǎng)的評測視頻中提到拒絕了立體頭部仿真模型欺詐攻擊的門鎖產(chǎn)品其人臉識別技術(shù)來自一家創(chuàng)新企業(yè)的盧深視,而這家公司同樣主攻的是3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)。
結(jié)構(gòu)光方案和雙目方案不能說有絕對的優(yōu)劣之分,各有產(chǎn)品適用,但是,3D結(jié)構(gòu)光方案看起來更適合于門鎖場景。
一方面,雙目方案擁有更低成本優(yōu)勢但在安全性上不及結(jié)構(gòu)光方案,它在一定安全需求范圍內(nèi)還是“稱職”的,就像一般人的安保不可能都強求達到總統(tǒng)級別,多大的重要性、多大的預算選擇對應的安全即可——只不過,對守著家門安全的門鎖來說,越來越嚴重的擔憂情緒注定讓“性價比”讓位于更高的安全需求,因此成本更高一些的結(jié)構(gòu)光方案就成了更多廠商的選擇。
另一方面,結(jié)構(gòu)光方案在5米以內(nèi)的近距離精度更高,但隨距離增加精度會相應下降,但也恰恰是這個“缺點”,讓結(jié)構(gòu)光方案在手機、智能門鎖、閘機等場景下更有用武之地。
國內(nèi)某家人工智能公司曾經(jīng)做了一個實驗,選取20款手機接受同一個人臉識別的欺詐攻擊,結(jié)果只有iPhone11經(jīng)受了考驗,而其余19 款國產(chǎn)手機全部被“攻破”,而iphone11 Face ID采用了的正是3D結(jié)構(gòu)光技術(shù),老牌的蘋果與的盧深視這種創(chuàng)新公司,在智能手機與智能門鎖這里都對3D結(jié)構(gòu)光情有獨鐘。
例如,宣稱是小米首款高端智能的3D人臉識別旗艦產(chǎn)品的小米人臉識別智能門鎖X,作為一款“不能失手”的產(chǎn)品,在人臉識別上選擇與的盧深視合作,定制了其3D人臉識別的模組重明,同時保證了安全性、高識別速度等需求。
產(chǎn)業(yè)鏈上頭部廠商的認可和產(chǎn)品落地,讓做到了領(lǐng)先的技術(shù)快速走向市場,除了小米之外,的盧深視還成為了中海地產(chǎn)的門鎖供應商,實現(xiàn)了B端的批量業(yè)務(wù)擴展。
當然,智能門鎖只是3D結(jié)構(gòu)光在眾多場景應用的一個典型,后者已經(jīng)深入眾多對安全需求嚴苛的場景當中。
例如,的盧深視的邊疆三維人像卡口項目在某邊疆省份全境上線,總通行人數(shù)超過百億;又例如,金融支付方面,為支付寶提供3D人臉識別模組的創(chuàng)新企業(yè)奧比中光當下市值已經(jīng)達160億,而支付寶的老對手微信支付將的盧深視納入其刷臉支付3D攝像頭供應商名單,它們都在主攻3D結(jié)構(gòu)光。
此外,廣州地鐵18號條線近2萬臺刷臉乘車設(shè)備及千萬大庫精準識別系統(tǒng)同樣獲得了來自的盧深視的支持,長沙、深圳、紹興、佛山等城市也在積極探索。
公認的安全性和場景契合度,讓3D結(jié)構(gòu)光方案快速完成著市場落地,也讓的盧深視這類創(chuàng)新企業(yè)的業(yè)務(wù)以項目實際落地的方式迅速擴張。
以“全世界唯一”的安全性為終點, 3D結(jié)構(gòu)光正在完成“三步走”
3D結(jié)構(gòu)光具備多種應用優(yōu)勢,而其在智能門鎖這里的發(fā)展,目前正在經(jīng)歷“三步走”。
第一步,強化底層技術(shù)。
從3D結(jié)構(gòu)光的技術(shù)原理可以看出,“光點”的細密程度很大程度上決定了3D重建的精細度,因此,技術(shù)方案越“細”,則智能門鎖的安全性就會越好。
所以,能夠看到的盧深視在其技術(shù)描述中有“亞毫米級三維感知能力”這樣的表達,原因就在于此,在硬件、軟件層面,廠商們在不斷突破這類底層技術(shù)。
目前,的盧深視提供的消費級高精度3D結(jié)構(gòu)光相機宣稱可以投射出三萬特征點、還原人臉高精度3D細節(jié)信息。加上3D結(jié)構(gòu)光方案本身的技術(shù)優(yōu)勢,特殊場景(整形、陰影、大角度、戴口罩、雙胞胎相似人群,等)、惡意攻擊(2D照片、3D面具、仿生面具、高仿頭模,等)之類的智能門鎖面臨的潛在風險都能得到有效規(guī)避,很難被“攻破”。
第二步,以產(chǎn)品化適配推動場景落地。
技術(shù)不僅要先進適用,還要通過需求的適配來更好地實現(xiàn)產(chǎn)品落地,并最終反哺技術(shù)本身。
智能門鎖場景下,技術(shù)廠商不僅在提供算法這些軟層面的能力,更在提供能夠匹配產(chǎn)品、幫助產(chǎn)品硬件優(yōu)化的模組等。
比較典型的,的盧深視專門研發(fā)推出的3D-FaceID智能模組“重明”,以小體積、長續(xù)航來滿足智能門鎖的要求,避免技術(shù)上安全但產(chǎn)品上突兀的尷尬,可見3D結(jié)構(gòu)光方案對產(chǎn)業(yè)鏈的匹配也十分重要而關(guān)鍵。
當然,這種產(chǎn)業(yè)鏈適配是有回報的,對底層AI算法而言,智能門鎖的廣泛產(chǎn)品落地將不斷反饋、加速能力的迭代。作為場景類比,前述某邊疆省份首個省級三維人像識別系統(tǒng)累積過檢數(shù)億人次,海量實戰(zhàn)數(shù)據(jù)讓AI算法和硬件創(chuàng)新不斷升級,成為后來者難以追趕的壁壘。
第三步,探索更多3D識別在門鎖產(chǎn)品上的應用空間。
3D結(jié)構(gòu)光的精細化重建能力也意味著“以臉進行身份確定”這件事之外,3D視覺還有其他方面的探索可能,例如,全面的信息采集與立體重建,很明顯可以應用到身形識別上,不只識別臉,也識別整個人。
在極大地解決安全問題后,目前智能門鎖通過3D結(jié)構(gòu)光技術(shù),還在“開門”之外嘗試做動作判斷、表情判斷、行為意圖判斷等,幫助實現(xiàn)更好的智能化的交互體驗,彼時的智能門鎖可能才算得上是真的智能。
當然,在這種技術(shù)拓展下,3D結(jié)構(gòu)光的市場空間將變得更大,只不過技術(shù)的挑戰(zhàn)也將更明顯,畢竟,當下無論是算法還是硬件都是專門針對面部來設(shè)計的。
結(jié)語
2021年,國家移民管理局就邊境檢查站項目與的盧深視達成合作,后者在西雙版納邊境管理支隊興海查緝部署3D檢查站方案,對接了智慧公安檢查站省級平臺、移民局大數(shù)據(jù)平臺,幫助識別和抓捕偷渡人員等工作。
在AI全球競爭,以及數(shù)據(jù)安全嚴峻的大形勢下,獲得敏感戰(zhàn)線認可的3D結(jié)構(gòu)光技術(shù),實際上已經(jīng)附帶完成了自主化的工作,例如,的盧深視的3D傳感器相機模組和對應的算法,都具備自主知識產(chǎn)權(quán),這是這個領(lǐng)域高速發(fā)展一個不得不提及的重要背景。
而回過頭來看,能夠扼守國門并保證數(shù)據(jù)安全,這種技術(shù)應用到智能門鎖這樣的消費級產(chǎn)品上,其安全性當然也就沒必要質(zhì)疑和擔憂。
讓用戶實現(xiàn)“全世界唯一”的同時,3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)本身也在實現(xiàn)“全世界唯一”的獨立自主,這也使得這個賽道有了不一樣的起點。
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