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人脸识别技术背后的“暗战”
作者:冯雪莹 何冰 文章来源:辽宁科普网 点击数:377 更新时间:2018-06-01

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 图片来源:QQ浏览

机在人脸前一晃,立即解锁,炫不炫?酷不酷?今天,人脸被赋予了越来越多的功能,百姓可以刷脸支付、刷脸买票、刷脸进站、刷脸转账, “刷脸”技术的创新与应用正加速渗透市民生活方方面面。可是,许多人并不了解,在这些惠及民生造福大众的高新技术发展的背后,我国科研人员默默付出,不断探索创新,在人脸识别领域,一些“黑科技”甚至已经达到世界先进水平。

在北京军事博物馆举办的全国科技周现场,就有这样一家高新技术企业——旷视科技。

旷视科技是一家专注机器视觉和人工智能的极客技术公司,打造领先的人脸识别,图像识别和深度学习技术服务云平台。他们拥有当前世界最大的人脸服务云平台Face++,服务超200个国家的数十万开发者,阿里巴巴、新浪微博、美图、中国移动、中信集团、小米等知名企业是他们的合作伙伴。

那么,他们的技术研发有多强?又有哪些“黑科技”呢?

“我们重点讲讲人脸识别技术在手机端的应用吧。”在旷视科技展台前,市场部经理魏文渊介绍道,从去年开始,全球手机行业掀起了人脸识别解锁技术热潮,各大手机厂商蜂拥挤入人脸识别解锁窗口期,其中最有影响力的可能就是 iPhone X 的 Face ID,“但实际上,在 iPhone X 发布 5 天前,国产手机vivo发布的旗舰机,已搭载由我们自主研发的具有人脸图像完成的活体检测和身份识别的整套人脸识别解锁方案。”

魏文渊介绍说,今年他们在原有的人脸识别解锁方案上,新研发了两项“黑科技”:景深技术和近红外技术,实现了 2PD 全像素双核单摄红外人脸解锁。来看看这两项新技术“牛”在哪里吧。

黑科技1:黑暗环境下毫秒级迅速解锁

据了解,目前,主流的人脸识别技术应用大多是基于单摄、可见光的人脸识别,市面中所有安卓厂商推出的人脸识别功能也都是如此。但是随着应用的普及和用户环境的多样化,基于可见光的人脸识别在暗光条件下的使用体验会大打折扣。用什么方式能够消除环境光对人脸识别的影响?

魏文渊说,国外某著名品牌采用 3D 结构光方案,但这种方案对于硬件要求较高;而如果采用前置双摄采集 3D 数据不仅会影响手机屏幕的整体布局设计,更需要时间和昂贵的硬件投入,“将 2PD 全像素双核摄像头与近红外人脸识别技术结合的 2PD 红外人脸识别技术便成为综合体验和成本考虑的最优之选。

“我们的红外人脸识别解锁方案可以让用户无论在室内外还是白天黑夜都能实现毫秒解锁,且不受面部毛发、化妆等微小变化的影响。”他说,首先在体验上,红外的引入有助于提高面部解锁用户在夜晚、暗光、强光和逆光环境下人脸解锁的灵敏度和成功率。在黑暗环境下可以保证 98% 以上的识别通过率,完全可以与亮光环境对标。在安全性上,红外人脸识别技术可以通过红外线返回的波长来判别用户是照片还是真人。系统可自动检测手机用户面部 1024 个特征维度并进行高精度智能匹配,在锁屏后点亮屏幕,仅需用户看一眼就可以瞬间解锁,加上点亮屏幕和启动摄像头的时间,旷视人脸识别解锁可实现毫秒级迅速响应。

黑科技2:AI自拍达到专业摄影棚打光效果

人脸识别技术应用除了解锁,还有 AI 自拍光效,其背后是基于旷视 2PD 单摄的智能人像光效处理技术。

据悉,为满足智能手机对人像影像处理的高要求,旷视科技单独开发了两款定制光效。基于面部关键点检测、面部 3D 建模、人体分割、3D 光效渲染算法,这项技术可以完成智能打光的同时很好地保护人像画面的胡须、眉眼、唇部和背景,使人像的一些必要细节不会因为打光而削弱或变色。此外,这项AI 技术还满足对用户面部的光线检测、 T 区高光提亮以及对局部阴影的处理,让人像的五官更立体。

“想要做好人像的处理就要做好人脸的三维建模,也就是要生成人脸高精度深度图。我们的 2PD 人像布光背后最为关键的技术原理是基于二维照片重建三维信息。”魏文渊介绍,“但仅凭二维的图像是很难进行三维重建的。为此研发团队用神经网络的方法进行了上百万张人脸数据的训练,并且覆盖全人种,最终在算法层面得到了很大的突破,可以不依赖于硬件实现实时的 3mm 人脸建模精度。”

 对比国外某品牌人像光对后置双摄硬件的依赖,旷视的单摄人像布光方案适用性更广,可同时满足前置或后置的单摄/双摄应用需求,且速度更快,智能手机甚至可以还原专业摄影棚物理打光的成片效果。

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