浅析人脸识别技术

智能门锁在经过2018年的爆发直至近几年来的持续增长，目前市场上各类的产品基本都涵盖了密码、刷卡、指纹这几项关键的开门方式，人脸识别技术作为一种新的引用技术，成为众多厂家为追求产品差异化而形成的一种趋势。

2D人脸识别技术

2D人脸识别技术早在安防、监控、门禁、考勤中就已有应用，其硬件结构相当于一颗RGB摄像头，通过捕捉人脸图像，从图像中提取对应的特征，依据尺度特征不变的原理，和已经录入的图像库进行对比判定。目前基于神经网络的人脸识别算法在各种开源数据集上测试的准确率已经达到99.58%，但基于二维数据的图像检测，其深度信息丢失，所采集到的二维特征难以应对“活体”伪装攻击。

图片来源：《2021人脸识别行业白皮书》

3D人脸识别技术

3D人脸识别技术加入了深度信息算法技术，与2D识别技术相比，其识别准确率相差不大，但是在活体检测的准确率上有一定的提高。

根据摄像头成像原理，3D人脸识别技术可以分为3个分支：3D结构光、TOF、双目立体视觉

3D结构光通过红外光投射器，将DOE衍射后的散斑投射到被拍摄物体上，再由专门的红外摄像头进行采集。利用三角形相似的原理进行计算，从而得出图像上每个点的深度信息，最终得到三维数据。

图片来源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/354069771

TOF全拼为：Time of Flight（飞行时间），简单来讲就是用传感器发出经过调制的红外光，遇到物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间的时间差和相位差来计算被拍摄物体各个点的距离，从而演算出整个立体结构。

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TOF发射的是面光源，而3D结构光发射的为散斑。

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双目立体视觉类似人类的双眼，和TOF、结构光原理不同，它不会主动向外投射光源，而是依靠两个摄像头拍摄的两种图片来进行深度计算，也称2D+人脸识别。

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在3D人脸识别厂家中，

以结构光技术为主打的厂家有：奥比中光、的卢深视、深岚视觉等；

以TOF技术为主打的厂家有：艾芯智能等；

以双目视觉为主打的厂家有：商汤、旷视等

与2D人脸识别相比，3D人脸识别结合深度信息，在防伪安全上由此有了提高，在3D人脸识别的3中技术中，结构光作用距离相对较近，良率及一致性相对较差；TOF发射的红外光线易被合适物体吸收，易被镜面反射，从而影响测量精度；双目视觉在极暗的场景下RGB摄像头无法捕捉图像，深度和活体判断的精度相对较差。当然，必须强调的是，对于防伪安全性能，其与算法强相关，即使是同一个方案，各厂家做出来的效果也可能差异较大。