隨著人工智能概念的普及，人臉識(shí)別已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮。但這次，蘋(píng)果除了用到圖像識(shí)別外，還在Face ID的人臉識(shí)別中加入了深度信息，讓身份認(rèn)證更安全。

 

　　Face ID的實(shí)現(xiàn)靠的是iPhone X頂部一小塊沒(méi)被屏幕覆蓋的區(qū)域。這一小塊區(qū)域集成了多達(dá)八個(gè)組件，除了麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、前置攝像頭、環(huán)境光傳感器、距離感應(yīng)器等我們熟知的部分，還集成了紅外鏡頭、泛光感應(yīng)元件（Flood illuminator）、點(diǎn)陣投影器。
 

 

　　蘋(píng)果將整個(gè)系統(tǒng)稱(chēng)之為原深感攝像頭（TrueDepth Camera System），而整個(gè)系統(tǒng)除了能用于Face ID人臉驗(yàn)證，也可以擴(kuò)展自拍功能，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)表情發(fā)布，和AR效果疊加。

 

　　具體而言，上述的感應(yīng)器會(huì)投射人眼看不見(jiàn)的光，并讀取用戶(hù)的臉部3D幾何結(jié)構(gòu)圖，并將它與存儲(chǔ)在A11芯片隔區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，如果兩者一致，iPhone X就會(huì)解鎖。在注冊(cè)時(shí)，點(diǎn)陣投影儀會(huì)投射3萬(wàn)多個(gè)點(diǎn)在人臉上，從而形成一張3D人臉圖，并存儲(chǔ)在A11芯片上。使用中，泛光感應(yīng)元件會(huì)打一道看不見(jiàn)的光在人的臉上，這樣在黑暗中也能識(shí)別人臉。

 

　　蘋(píng)果甚至為此開(kāi)發(fā)了一個(gè)神經(jīng)引擎（Neural Engine），可即時(shí)處理人臉識(shí)別。蘋(píng)果高級(jí)副總裁Phil Schiller在發(fā)布會(huì)上解釋稱(chēng)，“我們用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理圖像和點(diǎn)陣模式，來(lái)建立人臉數(shù)學(xué)模型。”

 

　　蘋(píng)果還請(qǐng)好萊塢特效面具公司制作了一組面具，來(lái)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，保證安全性。雖然下圖看起來(lái)還挺可怕。
 

 

　　庫(kù)克在發(fā)布會(huì)上說(shuō)，F(xiàn)ace ID比Touch ID更為安全，后者被破解的概率是五萬(wàn)分之一，而前者是百萬(wàn)分之一。無(wú)論是改變發(fā)型，戴上眼鏡，還是戴上帽子，F(xiàn)ace ID都能成功識(shí)別。不過(guò)蘋(píng)果也提到，F(xiàn)ace ID在長(zhǎng)相近似的人身上可能會(huì)失效，如果是雙胞胎的話(huà)，出錯(cuò)的概率會(huì)增加不少。

 

　　另外，F(xiàn)ace ID還是要在用戶(hù)將注意放在手機(jī)上時(shí)才能使用，也就是說(shuō)解鎖時(shí)要睜眼看著手機(jī)，否則就失效了。

 

　　Face ID同時(shí)支持Apple Pay和第三方應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)刷臉支付。

 

　　人臉識(shí)別與刷臉支付早已被外界熟知，雷鋒網(wǎng)也曾報(bào)道過(guò)馬云在支付寶上的演示。這次蘋(píng)果的Face ID在二維的圖像上疊加了一層深度信息，可以保證人臉識(shí)別更安全。對(duì)于人臉識(shí)別中用照片蒙騙系統(tǒng)的問(wèn)題，由于有了3D信息，也起不到作用。

 

　　而且正如蘋(píng)果演示的那樣，多出來(lái)的深度信息還可以?xún)?yōu)化前置相機(jī)拍攝效果，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)表情，疊加AR特效等功能。
 

 

　　若要追溯蘋(píng)果對(duì)深度攝像頭念頭，不嚴(yán)格的說(shuō)可以回到2013年。雷鋒網(wǎng)曾報(bào)道，當(dāng)年底蘋(píng)果以3億美元左右的價(jià)格收購(gòu)了以色列公司PrimeSense。

 

　　PrimeSense可以說(shuō)是當(dāng)時(shí)最強(qiáng)的3D傳感技術(shù)公司，它主要提供傳感器和中間件，可以讓設(shè)備感知周邊的三維環(huán)境，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。這家公司號(hào)稱(chēng)擁有全球最小的3D感知芯片，能用在手機(jī)、電視、平板、機(jī)器人等各類(lèi)設(shè)備上。

 

　　它與微軟合作開(kāi)發(fā)了第一代體感設(shè)備Kinect。當(dāng)時(shí)，微軟想以體感體驗(yàn)與任天堂的Wii和索尼的PS爭(zhēng)奪家庭主機(jī)市場(chǎng)。后來(lái)微軟有意收購(gòu)Primesense，但由于價(jià)格沒(méi)談攏而作罷，而且雙方的合作也終止，這導(dǎo)致后者內(nèi)部經(jīng)歷了大裁員。

 

　　在失去最大的客戶(hù)后，Primesense估值下滑，最終被蘋(píng)果收購(gòu)。并購(gòu)后，外界一直在猜測(cè)，蘋(píng)果會(huì)何時(shí)用上深度感知技術(shù)。如今它終于將其用在了手機(jī)前置攝像頭上。

 

　　目前深度感知領(lǐng)域有三大主流技術(shù)方案：飛行時(shí)間（TOF），結(jié)構(gòu)光，雙目視覺(jué)。PrimeSense用的是結(jié)構(gòu)光方案，毫無(wú)疑問(wèn)，蘋(píng)果也用的改良版的方案。

 

　　如前所述，用結(jié)構(gòu)光方案獲取深度信息，原理簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是向空間投影一定圖案，傳感器獲取反射回來(lái)的圖案，與原圖進(jìn)行對(duì)比就能生成深度圖。英特爾的RealSense實(shí)感技術(shù)也用到了這種方法。

 

　　TOF深度攝像頭后來(lái)被微軟用在了第二代的Kinct，其原理是，傳感器發(fā)出經(jīng)調(diào)制的脈沖紅外光，遇物體后反射，傳感器通過(guò)計(jì)算光線發(fā)射和反射時(shí)間差或相位差，來(lái)?yè)Q算被拍攝景物的距離，以產(chǎn)生深度信息，此外再結(jié)合傳統(tǒng)的相機(jī)拍攝，就能將物體的三維輪廓以不同顏色代表不同距離的地形圖方式呈現(xiàn)出來(lái)。

 

　　雙目視覺(jué)比較好理解，就是模仿人眼的結(jié)構(gòu)，通過(guò)兩個(gè)攝像頭的視差來(lái)確定距離信息。這種方案在移動(dòng)設(shè)備上的應(yīng)用較少，多用在戶(hù)外機(jī)器人。

 

　　國(guó)內(nèi)做深度攝像頭的廠商奧比中光告訴雷鋒網(wǎng)，比較三種方案，飛行時(shí)間測(cè)量的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性較好，但結(jié)構(gòu)光可以做得更小、功耗小、測(cè)量分辨率也相對(duì)高，雙目則屬于被動(dòng)光，無(wú)法適應(yīng)暗光環(huán)境。

 

　　手機(jī)后置攝像頭已經(jīng)從單鏡頭進(jìn)化到了雙鏡頭，在這次發(fā)布會(huì)前，不少業(yè)界人士就猜測(cè)，新iPhone的前置攝像頭也會(huì)增加深度信息，由二維進(jìn)化到三維。現(xiàn)在消息已經(jīng)坐實(shí)，以蘋(píng)果的體量無(wú)疑會(huì)引爆市場(chǎng)，讓其它廠商紛紛跟進(jìn)。只是，做指紋識(shí)別的公司，你們還好嗎。

 

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