蘋(píng)果面容ID推出快1年 那些面部識別的安卓廠(chǎng)商趕上否

今年劉海全面屏盛行

這顯然是一句廢話(huà)，但不知道諸位是否留意過(guò)，雖然安卓手機廠(chǎng)商從來(lái)沒(méi)宣稱(chēng)自己采用類(lèi)似蘋(píng)果面容ID那樣的3D結構光，但面部識別技術(shù)卻是一夜之間千樹(shù)萬(wàn)樹(shù)梨花開(kāi)。這當中：

1、安卓手機廠(chǎng)商如何實(shí)現的面部識別

2、相比蘋(píng)果的面容ID區別在哪？

2、安卓品牌各自面部識別又是否有所區別？

我們今天就做個(gè)簡(jiǎn)單科普。

劉海屏手機大合集

一、蘋(píng)果面容ID和安卓設備有本質(zhì)區別

被廣為流傳的說(shuō)法是：蘋(píng)果面容ID和安卓手機廠(chǎng)商有本質(zhì)區別。

相對概括的說(shuō)法是，蘋(píng)果靠屏幕正面頂部的一堆傳感器來(lái)識別3D面部信息；而安卓廠(chǎng)商則大部分靠照片來(lái)建立面部信息點(diǎn)。至于差異在哪，我們先上一張圖：

結構示意圖

如圖所示，蘋(píng)果用了三個(gè)設備來(lái)完成面部識別這個(gè)動(dòng)作，分別是：用來(lái)發(fā)射3萬(wàn)個(gè)不可見(jiàn)光點(diǎn)的點(diǎn)陣投影儀；能記錄識別景深信息，繪制3D讀取點(diǎn)的紅外鏡頭；以及輔助紅外光捕捉的泛光感應原件。

三者分工明確，點(diǎn)陣投影把三萬(wàn)個(gè)光點(diǎn)投射到面部的各個(gè)不同深度的位置；由紅外鏡頭以及輔助泛光感應器來(lái)完成繪制一張帶有景深信息的3D圖形。這之后前置鏡頭還會(huì )定期輔助，進(jìn)行可見(jiàn)紋理的合成。最終收集你的3D面部信息，完成錄入和識別。這樣的明顯好處有兩點(diǎn)：

1、紅外光即使在外部全黑的時(shí)候也能使用；

2、3D景深信息可以很輕易的識破平面的照片，提升安全度。

并且還有附加優(yōu)勢：泛光感應器和前置鏡頭的配合能細致的區分人臉的紋理膚色，不容易被“人皮面具”騙過(guò)。結構光的精度級別為0.1毫米，細節偏差不大。利用原深感攝像頭和ARKit，蘋(píng)果還能跟蹤超過(guò)50塊面部肌肉，我們看到的那個(gè)跟隨人臉做各種表情的Animoji，利用的就是這一技術(shù)。

對比才會(huì )有區別，了解完原理不難發(fā)現：蘋(píng)果用正面四個(gè)傳感器才完成了人臉的識別和解鎖；如果再算上距離感應器、前置擴音器等，關(guān)鍵部件有7個(gè)之多，所以要屏幕盡量大，又要面容ID，屏幕正面必須有劉海。

而安卓手機廠(chǎng)商正面劉海屏內構造基本為“前置鏡頭、光線(xiàn)感應器、距離感應器”，能夠完成面部信息拾取的僅為一顆前置鏡頭，捕捉的也只有2D平面信息。所以問(wèn)題也就來(lái)了：一個(gè)只能拍照片的鏡頭，是如何完成弱光解鎖以及識別“照片解鎖”的。

二、安卓廠(chǎng)商：硬件不夠算法來(lái)湊

先說(shuō)一下現實(shí)，雖然僅依靠前置鏡頭，但通過(guò)算法目前安卓廠(chǎng)商其實(shí)能夠完成類(lèi)似景深情況的識別以及弱光下的識別，不過(guò)絕對稱(chēng)不上完美。

上半年三星S9發(fā)布主推的功能動(dòng)態(tài)萌拍，就能夠完成面部表情的卡通畫(huà)識別；而倘若你手頭有臺安卓新旗艦，黑夜拿起手機放在面前發(fā)覺(jué)也是能解鎖的，并且速度似乎比蘋(píng)果還快。

三星在這項功能中稱(chēng)：利用2D繪圖模擬成3D建模

科普前，在這里還是要感嘆：算法技術(shù)真偉大。

事實(shí)上人臉面部信息無(wú)論是3D還是2D都是能抓到清晰輪廓以及特征點(diǎn)的。這種特征點(diǎn)的細化和識別是目前識別判斷人臉的基礎。在這一點(diǎn)上產(chǎn)業(yè)進(jìn)步神速，去年下半年商湯方面公開(kāi)表示實(shí)現了從106到240個(gè)面部特征點(diǎn)的提取突破，而到了OPPO R11S這代發(fā)布，這一關(guān)鍵數據則被提升到254。

有了這樣的特征點(diǎn)，算法能夠在一定程度上識別平面盜刷。以技術(shù)供應商曠視（Face++）舉例，該家公司智能人臉識別解決方案有四道安全關(guān)卡，包括邊框檢測、像素或摩爾紋檢測、反光、扭曲檢測等十幾種技術(shù)。不過(guò)目前看這種基于2D的防照片盜刷能力，只能稱(chēng)之為一般。

弱光識別相對好解決。隨著(zhù)前置鏡頭本身硬件能力的提升，其對弱光捕捉能力更強，保證一定的屏幕亮度，就能完整記錄面部信息。換句話(huà)說(shuō)，廠(chǎng)商只需要提高前置鏡頭素質(zhì)就能解決弱光識別問(wèn)題。

三、硬件解決是不是就更高一籌

我們說(shuō)了這么半天原理，最終還是為了拿來(lái)做對比。如果按照“一分錢(qián)一分貨”這個(gè)角度考慮，那么無(wú)疑蘋(píng)果的面容ID似乎應該是加分項，畢竟其能夠真正忽略光線(xiàn)條件；并且3D結構在安全性上更高，捕捉內容更細致。

3D景深識別在安全性上和安卓不在一個(gè)段位

問(wèn)題的核心也在這——安全對于手機設備的重要性。目前安卓手機廠(chǎng)商搭載面部識別的不少，由于均采用平面面部識別加算法的方式來(lái)完成，被破解的幾率要比面容ID大得多。這一點(diǎn)，可以參照最能檢驗面部識別安全性級別的支付軟件。

以目前應用范圍廣泛的商湯科技為例子，目前這家公司與銀聯(lián)、招商銀行、拉卡拉、等多家金融機構和銀行均有合作；用戶(hù)在京東錢(qián)包上掃描人臉，就能代替傳統密碼登錄方式。但就算這樣，最終的支付仍舊需要通過(guò)密碼而不是面部識別。

不過(guò)前置鏡頭的算法優(yōu)勢也不是沒(méi)有：比如1、更低的硬件成本；2、劉海不至于那么突兀占地，這對于手機工業(yè)設計更便利。當然還不能忘了我們之前說(shuō)的，解鎖屏幕更快。

正因為第2點(diǎn)，所以安卓廠(chǎng)商如果要用劉海屏，“劉海”這部分能做到比蘋(píng)果小，這本是以妥協(xié)帶來(lái)的變化，但某些廠(chǎng)商發(fā)布會(huì )上用這當成了手機賣(mài)點(diǎn)，單方面宣布自己又一次超過(guò)了蘋(píng)果就不厚道了。

話(huà)說(shuō)回來(lái)，即便是蘋(píng)果自己，劉海也是技術(shù)與設計互相妥協(xié)的一個(gè)產(chǎn)物，廣大安卓廠(chǎng)商明明可以不這么做（小米Mix和三星S8是個(gè)典型），卻為了身份的象征做成了這樣。被網(wǎng)友吐槽就一點(diǎn)也不稀奇了。此時(shí)的劉海屏，從一種技術(shù)特征變成“身份的象征”，這是手機行業(yè)的悲哀。

安卓與蘋(píng)果劉海對比

曾有媒體質(zhì)疑安卓廠(chǎng)商這樣做法，華碩全球營(yíng)銷(xiāo)主管Marcel Campos說(shuō)，“有些人會(huì )說(shuō)這是抄襲蘋(píng)果，但我們無(wú)法擺脫用戶(hù)的需求，你必須遵循這些趨勢”。——這回答沒(méi)有打官腔，因為像，能賣(mài)得好，如此而已。

四、兩種趨勢的走向

拋開(kāi)結構光不提，單純的面部圖像識別技術(shù)其實(shí)本身就是一個(gè)大產(chǎn)業(yè)。拿手機來(lái)說(shuō)：小米Note3和vivo、OPPO、一加等廠(chǎng)商均采用了曠世（Face++）面部識別；榮耀系的面目識別技術(shù)供應商則為柔宇；而商湯也為大批量手機提供者面部識別支持。

另外面部識別也有著(zhù)遠比手機場(chǎng)景更多的應用：近一點(diǎn)的比如視頻美顏，摳圖，線(xiàn)下安防監控、零售店面的用戶(hù)識別、醫療場(chǎng)景的觀(guān)察。在不同場(chǎng)景下會(huì )利用到的硬件各不相同，需要的安全級別不一，但歸根結底依靠圖片的面部識別算法注定會(huì )有更大的技術(shù)發(fā)展。

只針對手機來(lái)說(shuō)，結構光是更靠譜的方案。畢竟手機自身因為功能過(guò)于集成，其安全要求也更高，這也是結構光優(yōu)勢所在。僅從目前消息看，華為已經(jīng)展開(kāi)了類(lèi)似技術(shù)與國外機構的合作；而OPPO也公布了其在這方面的成果。總之兩者在不同場(chǎng)景和考慮下，都并不能簡(jiǎn)單的說(shuō)“替代”。（王迪）