淺談結(jié)構(gòu)光與雙目3D人臉識別方案的區(qū)別
【CPS中安網(wǎng) cps.com.cn】 時光荏苒,年已過半,人臉鎖行業(yè)交出了令人滿意的答卷。在行業(yè)熱起來的同時,也給部分鎖廠帶來了困惑,究竟是結(jié)構(gòu)光好呢,還是雙目3D好呢?在這里淺談一下兩種方案的區(qū)別,希望能給你還在困惑的你以幫助。
(一) 結(jié)構(gòu)光鏡頭的原理
? 結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)光鏡頭由散斑發(fā)射體,紅外燈珠與鏡頭組成。
紅外燈珠僅用于獲取紅外圖像,不影響到深度圖像生成。
? 原理
首先用散斑發(fā)射器發(fā)射特定的圖案到物體后,通過鏡頭獲取物體的投影圖像。
然后經(jīng)過分析獲取散斑的位置,并計算出與其對應的基準圖案的點位置,根據(jù)位置之間的偏差,生成深度圖像。
最關(guān)鍵的是從獲取的圖像計算出斑點位置,大部分計算量消耗在此計算。
圖1. 基準圖案及通過鏡頭獲取的圖像
圖2. 結(jié)構(gòu)光鏡頭的深度圖像計算原理
(二) 基于雙目鏡頭的深度圖像生成原理
? 結(jié)構(gòu)
雙目鏡頭由紅外燈珠和兩個紅外鏡頭組成。
? 原理
通過雙目鏡頭同時獲取物體的左右圖像,然后用它計算出互相對應的點,根據(jù)對應點之間的時差來生成深度圖像。
雙目鏡頭方案的技術(shù)要點是從左右圖像計算出點對應關(guān)系。
圖3. 從左右鏡頭獲取的圖像以及對應點
圖4. 基于雙目鏡頭的深度圖像計算原理
(三) 結(jié)構(gòu)光與雙目方案之間的比較
? 在外部光線影響較大的情況下,雙目方案能準確獲取深度圖像, 但結(jié)構(gòu)光方案很難生成深度圖像。
因為外部光線干擾結(jié)構(gòu)光鏡頭采集的投影圖像,無法正確獲取散斑點,因此很難生成深度圖像。
而在雙目鏡頭方案下,雖然有外部光線的干擾,但左右圖像會同時受到同一個強度的光線影響。所以不會對對應點的計算帶來任何影響,能夠獲取正確的深度圖像。
綜上所述,在陽光的直接照射下,雙目方案能夠以高準確度來判斷活體,而結(jié)構(gòu)光方案獲取完整的深度圖像就很難,因此很難準確判斷活體,導致假臉能通過或真臉被拒絕的概率加大。(例:陽光照射人臉的側(cè)面或正面的情況)
? 因為結(jié)構(gòu)光和雙目方案都是先生成深度圖像,然后根據(jù)它來判斷活體, 因此在沒有或受外部光線的影響不大時,防御平面照片攻擊的性能沒什么差異。
? 針對帶有類似于人臉深度信息的3D模型和面具的攻擊,結(jié)構(gòu)光和雙目方案僅靠深度算法都不能準確判斷出活體,還需要利用紅外圖像的多種活體算法去判斷。因此,對于3D模型和面具的活體識別能力與硬件上采用結(jié)構(gòu)光或者雙目沒有任何關(guān)系。
(四) 結(jié)論
與結(jié)構(gòu)光方案相比,雙目方案在外部光線影響較大的情況下仍能發(fā)揮出更好的活體識別性能。在其他方面,兩種方案的性能上沒有差異。
但是,現(xiàn)在市面上仍有一些算法(2D算法)不過關(guān)的方案存在,這些偽雙目3D方案,從硬件上很難分辨,具有較強的迷惑性。雙目3D人臉識別算法的核心技術(shù)是算法,如果對活體的判斷不是通過3D深度算法,那就很容易被照片攻擊,就談不上安全性了。這種亂象導致市場對雙目3D人臉識方案產(chǎn)生誤解,所以希望行業(yè)重視品牌,使用真正的3D人臉識別方案產(chǎn)品。同時,也要提升自身技術(shù)檢測能力,以保證交出合格達標的人臉識別產(chǎn)品。
目前珠海易勝科技的雙目3D人臉識別方案在活體判斷上采用自主研發(fā)的3D神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度成像算法,可以輕松解決各類照片和頭模、面具的攻擊,并且能精準的分開雙胞胎,在行業(yè)中始終保持領(lǐng)先地位。