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《一文帶你讀懂,人臉識別原理,以及部分手機采用的3D結構光原理.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、一文帶你讀懂,人臉識別原理,以及部分手機采用的3D結構光原理 那在目前來講,手機上獲得我們?nèi)四樏娌啃畔⒌姆绞接袃煞N,一種是目前絕大數(shù)安卓手機的方案,就是直接通過前置攝像頭實現(xiàn)的2d人臉識別。另一種是像蘋果手機,劉海部分的元器件實現(xiàn)的3D人臉識別。雖然一個是2D一個是3D,但人臉識別的原理大體上都是差不多的,所以咱們先了解一下人臉識別的原理。我們第一次使用人臉識別的時候和指紋解鎖一樣,要錄入我們的人臉面部信息。 攝像頭采集到我們的面部信息之后,要先對我們的圖像進行處理,因為我們在錄入面部信息的時候,所處的
2、環(huán)境都是千差萬別的。有的圖像光線可能有點弱,有的圖像噪點又有點多。所以要對圖像進行處理,讓手機可以更容易的識別出我們的面部信息。完成這一步之后,就要對我們的面部特征信息進行提取,比如面對各個器官之間的距離,以及器官的幾何形狀,這些都可以被提取到的特征信息,提取完我們的面部特征信息之后,這些特征信息都會被儲存下來,當我們解鎖手機時候,手機又會重復前面的步驟?! “烟崛〉降拿娌刻卣餍畔ⅲ臀覀兊谝淮武浫氲拿娌刻卣餍畔⑦M行對比,只要能對上絕大多數(shù)的特征信息,就可以解鎖手機,這是我們?nèi)四樧R別的大概原理,提取面部信息這一
3、步就像我們提取密碼一樣,密碼包含的信息越多,安全性就越高,而我們目前的安卓手機,都是通過一個前置攝像頭,包括前段時間,小米八的紅外攝像頭。都是直接拍攝我們的人臉照片,獲取的都是一個平面的圖像,也就是我們說的2D人臉識別,因為攝像頭拍到的是因為攝像頭拍攝到的是一個平面圖像,所以我們同樣可以直接用一張圖片,對著攝像頭,就可以騙過我們的人臉識別,也不管我們用是用攝像頭拍立體的人臉,還是直接對著一張照片,那最終拍下來都是一個平面的圖像,所以2D的人臉識別就像一個六位的純數(shù)字密碼一樣?! ∧菫榱颂岣?D人臉識別的安全性,
4、也會有各種各樣的算法,比如邊框檢測,反觀檢測之類的算法,可以在一定程度上,避免用照片視頻騙過2D人臉識別。但六位數(shù)的密碼終究是一個六位數(shù)的密碼,我們只有提高密碼的位數(shù),增加大小寫字母,甚至是特殊符號,只有增加更多的特征信息,才能在本質(zhì)上提高人臉識別的安全性。所以我們除了要獲取人臉器官之間的距離、幾何形狀,還要獲取人臉的深度信息,也就是我們說所說的3D人臉識別技術,那目前來講。獲取我們?nèi)四樕疃刃畔⒌募夹g,主要有三種,一種是Tof(飛行時間技術),就是傳感器發(fā)射出紅外光,紅外光在從物體表面反射回傳感器,傳感器通過發(fā)射和
5、反射光之間的相位查換算出深度信息?! 《诙N是雙目測距技術,和我們的人眼類似,直接用兩個攝像頭進行拍攝,就會得到兩個不一樣的平面圖像,再把兩張圖像上相同的特征標注出來。最后再基于三角測量原理計算出深度信息,但雙目測距的難點在于,要準確的標出兩幅圖像的共同特征點來。這里是什么意思呢?就比如說我們現(xiàn)在和小伙伴兩個人正在逛街,小伙伴就相當于剛才左邊的攝像頭,我們自己就相當于右邊的攝像頭,現(xiàn)在看到的畫面就是我們自己走在街上的視角,這個時候小伙伴說,你看前面那個紅色衣服的小姐姐,這個時候我們應該深有體會,雖然小伙伴說了
6、是紅色衣服的小姐姐,可是我們一下子找到這個還是很難的,這就是我們雙目測距的一個難點,那怎樣才能解決這個問題呢?我們可以讓小伙伴拿一支激光筆,直接只像他說的小姐姐。這下我們立馬就可以找到目標,這個就是我們說的3D結構光技術?! ∷晕覀冊谔O果或者小米的官網(wǎng),介紹里能看到,劉海里面有一個點陣投影器和一個紅外攝像頭,點陣投影器,投影光點到我們的臉上,紅外攝像頭直接找到投影到臉上的光點,找到光點之后,后面的步驟就和雙目測距一樣,用三角測量的原理,計算出個光點的深度信息。這個就是我們3D結構光的原理,但在蘋果和小米官網(wǎng),
7、他們在展示投影到臉上的不可見光點的時候,我們能發(fā)現(xiàn)。蘋果和小米的這個觀點是不一樣的,蘋果是一個個小點,而小米是類似二維碼一樣的光點,這兩個又有什么區(qū)別呢?蘋果這種屬于散斑結構光,它的散斑有一定的隨機性,所以安全性會更好,但相應的計算量也會更大,而小米屬于有規(guī)律的編碼結構光,好處是計算量要小一些,但和前者比較的話,安全性會稍微低一些。