小米8紅外人臉解鎖 黑夜也能正常人臉識(shí)別

 小米8采用了劉海全面屏設(shè)計(jì)，屏幕頂部的劉海區(qū)域不僅放置了聽筒、前置相機(jī)、距離傳感器，還加入了紅外照明元件和紅外相機(jī)用于人臉解鎖。相比傳統(tǒng)手機(jī)依靠前置相機(jī)進(jìn)行人臉解鎖，小米8所采用的紅外人臉解鎖到底有哪些不同之處呢?

小米8搭載的紅外人臉解鎖是如何工作的?

紅外人臉解鎖技術(shù)的核心是紅外成像，目前主流的紅外成像有兩種。物體在絕對(duì)零度以上都會(huì)發(fā)出紅外光，動(dòng)物、人體發(fā)出的紅外光較強(qiáng)，而石頭、樹木等環(huán)境物體發(fā)出的紅外光很微弱，軍事上常用的夜視儀便是利用這一特性進(jìn)行紅外成像。然而這種被動(dòng)式的紅外成像往往需要比較大型的設(shè)備儀器，硬件成本較高。

而主動(dòng)式紅外成像技術(shù)，則是利用特制的紅外光源主動(dòng)發(fā)射紅外光照射人體，接收人體反射回來(lái)的紅外光進(jìn)行成像，小米8的紅外人臉解鎖正是基于這一技術(shù)原理實(shí)現(xiàn)的。

之所以小米8的劉海看起來(lái)較寬，是因?yàn)閯⒑^(qū)域集成了紅外照明元件、紅外相機(jī)、傳統(tǒng)前置相機(jī)、聽筒以及距離感應(yīng)器等諸多元器件。

當(dāng)你拿起手機(jī)點(diǎn)亮屏幕的時(shí)候，小米8劉海里的紅外照明元件會(huì)向人臉發(fā)射940nm的紅外光，紅外光接觸到面部反射回來(lái)，進(jìn)入3μm的紅外相機(jī)(IR Camera)進(jìn)行成像，之后小米8會(huì)對(duì)獲取的紅外人臉圖像進(jìn)行處理，去除圖像中噪聲等環(huán)境信息，提取4096個(gè)人臉特征點(diǎn)，將其同已經(jīng)錄入手機(jī)的紅外面部數(shù)據(jù)進(jìn)行特征比對(duì)，匹配成功則解鎖進(jìn)入桌面。

傳統(tǒng)依靠前置相機(jī)的人臉解鎖技術(shù)，相當(dāng)于點(diǎn)亮屏幕時(shí)前置相機(jī)對(duì)人臉進(jìn)行自拍，生成一張2D人臉圖像同手機(jī)里存儲(chǔ)的面部數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配解鎖。小米8的紅外人臉解鎖則是利用主動(dòng)紅外光源(紅外照明元件)為面部打光，紅外相機(jī)接收人臉發(fā)射回來(lái)的紅外光進(jìn)行成像。通俗一點(diǎn)講，小米8紅外人臉解鎖的過(guò)程，其實(shí)可以看做一個(gè)“補(bǔ)光自拍”的過(guò)程，只不過(guò)這里的“補(bǔ)光”是人眼不可見的紅外光。

紅外人臉解鎖優(yōu)勢(shì)何在?

1、不受光照影響，全黑也能疾速解鎖。

傳統(tǒng)的臉部解鎖技術(shù)主要基于可見光圖成像，存在較多缺陷。當(dāng)環(huán)境光照發(fā)生變化時(shí)，識(shí)別效果會(huì)急劇下降，無(wú)法滿足實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境。比如遇到側(cè)光時(shí)出現(xiàn)的“陰陽(yáng)臉”現(xiàn)象，就可能無(wú)法正確識(shí)別。

▲光照變化對(duì)可見光成像(上)與紅外成像(下)的影響，源自網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)在夜晚以及其他暗光環(huán)境解鎖手機(jī)時(shí)，傳統(tǒng)前置相機(jī)人臉解鎖會(huì)因?yàn)楣饩€嚴(yán)重不足，無(wú)法進(jìn)行有效的可見光成像，進(jìn)而導(dǎo)致解鎖成功率極具下降，甚至無(wú)法使用。

而小米8的紅外人臉解鎖并不會(huì)存在這樣的問(wèn)題，無(wú)論是白天還是夜晚，紅外照明元件始終都會(huì)為你面部“補(bǔ)光”，只是你看不到而已。而在小米8的紅外相機(jī)看來(lái)，你的面部和白天沒什么兩樣。

2、安全性更高，有效防止假體攻擊

傳統(tǒng)使用前置相機(jī)拍照的人臉解鎖方案使用可見光拍攝圖像，往往容易被照片、視頻，甚至是3D打印的面具解鎖，安全性較低。

而小米8的紅外人臉解鎖是使用波長(zhǎng)為940nm左右的紅外光進(jìn)行成像，照片、播放人臉視頻的屏幕、3D打印面具同真實(shí)的人臉對(duì)于紅外光的反射特性差異很大，最終在小米8的紅外相機(jī)中得到的成像結(jié)果完全不同。比如用Pad上的照片嘗試解鎖小米8的時(shí)候，紅外光拍攝得到的圖像僅僅是一個(gè)Pad……并沒有任何人臉信息。由此可見，使用的紅外人臉解鎖技術(shù)的小米8可有效進(jìn)行活體檢測(cè)，安全級(jí)別較高。

3、戴墨鏡也能解鎖，既便捷也安全

由于紅外光特性可以穿透墨鏡鏡片，被墨鏡遮擋的眼部信息也可以在紅外相機(jī)中正常成像，成像結(jié)果和系統(tǒng)錄入的面部數(shù)據(jù)在特征比對(duì)時(shí)能夠滿足更多的特征點(diǎn)，安全性更高。而傳統(tǒng)依賴前置相機(jī)的人臉解鎖方案，由于墨鏡遮擋眼部數(shù)據(jù)大量丟失，在同系統(tǒng)存儲(chǔ)的面部信息進(jìn)行特征點(diǎn)比對(duì)時(shí)，特征點(diǎn)匹配度降低導(dǎo)致解鎖成功率下降。

而目前不少依賴傳統(tǒng)前置相機(jī)的人臉解鎖手機(jī)，即使帶墨鏡也能解鎖，是通過(guò)特征比對(duì)的過(guò)程中忽略了眼部信息來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此舉大大降低了人臉識(shí)別的安全性，可以說(shuō)是一種通過(guò)犧牲安全性來(lái)?yè)Q取用戶體驗(yàn)的做法。

如此看來(lái)，小米8使用的紅外人臉解鎖技術(shù)，比傳統(tǒng)手機(jī)依賴前置相機(jī)的面部識(shí)別解決方案有著更高的安全性和易用性。不僅夜間可以正常使用，也能大大降低被照片視頻解鎖這樣的風(fēng)險(xiǎn)。