人脸识别技术背后的“暗战”

手机在脸前闪烁，并立即解锁。酷还是不酷？今天，面孔被赋予了越来越多的功能。人们可以刷他们的脸去付款，刷他们的脸去买票，刷他们的脸去车站，刷他们的脸去转账。“擦脸”技术的创新和应用正在加速渗透到人们生活的方方面面。

然而，许多人不明白，在这些造福民生、造福大众的高科技发展背后，中国的研究人员默默付出，不断探索和创新。在人脸识别领域，一些“黑色技术”甚至达到了世界先进水平。

5月19日，在北京军事博物馆举办的全国科技周主会场，记者发现了这样一个高科技企业——师旷科技。师旷科技是一家专注于机器视觉和人工智能的极客科技公司，为人脸识别、图像识别和深度学习技术服务创造了领先的云平台。他们拥有世界上最大的人脸服务云平台Face++，为200多个国家的数十万开发者提供服务。阿里巴巴、新浪微博、美图、中国移动、中信集团、小米等知名企业都是他们的合作伙伴。

那么，他们的技术研发有多强？他们有哪些“黑色技术”？

“让我们关注一下人脸识别技术在手机中的应用。”在的展台前，市场部经理魏告诉记者，从去年开始，全球手机行业掀起了一股人脸识别和解锁技术的热潮。各大手机厂商纷纷涌入人脸识别和解锁窗口时代，最具影响力的恐怕要数iPhone X的人脸识别了。“但事实上，在iPhone X发布的前五天，国内手机vivo发布的旗舰机型已经搭载了我们自主研发的一整套人脸识别和解锁方案，通过人脸图像来完成活体检测和身份识别。”

魏表示，今年他们在原有人脸识别解锁方案的基础上开发了两项新的“黑色技术”:景深技术和近红外技术，实现了2PD全像素双核单镜头红外人脸解锁。让我们来看看这两项新技术“牛”在哪里-

黑色技术一:黑暗环境下的毫秒级快速解锁

目前，大多数主流人脸识别技术应用都是基于单镜头和可见光人脸识别，市场上所有安卓厂商推出的人脸识别功能也是如此。然而，随着应用的普及和用户环境的多样化，基于可见光在暗光下的人脸识别体验将大大降低。如何消除环境光对人脸识别的影响？

魏表示，国外某知名品牌采用了3D结构光方案，但该方案对硬件要求较高。然而，如果3D数据是由前向双摄像头采集的，这不仅会影响手机屏幕的整体布局设计，还需要时间和昂贵的硬件投资。“2PD红外人脸识别技术将2PD全像素双核摄像头与近红外人脸识别技术相结合，将成为综合体验和成本考虑的最佳选择。”

“我们的红外人脸识别解锁方案可以让用户在数毫秒内解锁，无论是在室内还是室外，白天还是晚上，并且不受面部毛发和化妆等细微变化的影响。”他说，首先，就经验而言，红外线的引入有助于提高夜间、暗光、强光和背光下面部解锁的灵敏度和成功率。在黑暗环境下，识别通过率可以保证在98%以上，完全可以与明亮环境相比。在安全性方面，红外人脸识别技术可以通过红外线返回的波长来判断用户是照片还是真人。该系统可以自动检测手机用户面部的1024个特征尺寸，并进行高精度智能匹配。锁定屏幕后，屏幕会亮起，用户只需看一眼就可以立即解锁。此外，随着点亮屏幕和启动摄像头的时间，开放式人脸识别解锁可以实现毫秒级的快速响应。

黑色技术2:人工智能自拍实现专业演播室灯光效果人脸识别技术应用除了解锁外，还有人工智能自拍灯光效果，其背后是一种基于2PD单摄像头开放式视觉的智能人像灯光效果处理技术。

为了满足智能手机对人像图像处理的高要求，师旷科技分别开发了两种定制照明效果。基于人脸关键点检测、人脸三维建模、人体分割、三维光照效果渲染算法。该技术可以实现智能照明，同时很好地保护肖像的胡须、眉眼、嘴唇和背景，因此肖像的一些必要细节不会因照明而变弱或变色。此外，人工智能技术还满足了对用户面部的光照检测、T区域的高亮增强和局部阴影的处理等要求，使得人脸图像的面部特征更加立体。

“如果你想做好人像处理，你需要做好人脸的三维建模，即生成高精度的人脸深度图。我们的2PD肖像的光分布背后最关键的技术原理是基于2D照片重建3D信息。”魏说，“但是仅仅从二维图像重建三维图像是非常困难的。由于这个原因，研发团队使用神经网络方法训练了数以百万计的人脸数据，并且覆盖了所有的种族。最后，在算法层面取得了重大突破，不依赖硬件就可以实现实时3毫米人脸建模精度。”

与国外品牌的人像照明对后双摄像头硬件的依赖相比，具有开阔视野的单摄像头照明方案具有更广泛的适用性，能够同时满足前部或后部单摄像头/双摄像头应用的要求，并且速度更快。智能手机甚至可以恢复专业工作室物理照明的电影效果。