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，最近有關人臉識別的安全性質(zhì)疑聲音越來越多，守護家庭關口的敏感性，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，“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)品和技術不過關，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，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結構光方案逐漸凸顯出來。
智能門鎖3D視覺技術 多種模式并行，3D結構光凸顯
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：
結構光方案，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，而結構光似乎更受青睞，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結構光技術。
結構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結構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構光方案，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構光方案就成了更多廠商的選擇。
另一方面，結構光方案在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”，讓結構光方案在手機、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結構光技術，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結構光情有獨鐘。
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，讓做到了領先的技術快速走向市場，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)務擴展。
當然，智能門鎖只是3D結構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結構光。
此外，廣州地鐵18號條線近2萬臺刷臉乘車設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結構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結構光正在完成“三步走”
3D結構光具備多種應用優(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。
從3D結構光的技術原理可以看出，“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。
目前，的盧深視提供的消費級高精度3D結構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結構光方案本身的技術優(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，并最終反哺技術本身。
智能門鎖場景下，技術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，避免技術上安全但產(chǎn)品上突兀的尷尬，可見3D結構光方案對產(chǎn)業(yè)鏈的匹配也十分重要而關鍵。
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結構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結構光技術，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，在這種技術拓展下，3D結構光的市場空間將變得更大，只不過技術的挑戰(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計的。
結語
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結構光技術，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，這是這個領域高速發(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結構光技術本身也在實現(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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