iphonefaceid,揭秘iPhone全新的FaceID:它远比你想象的更强大!
2023-03-14 来源:你乐谷
距离苹果秋季发布会只有两天了。 由于苹果员工不小心泄露了IOs的GM固件,很多工程师对固件进行了逆向工程,并从中找到了很多关于新iPhone的信息。 是特别引人注目的iphone10周年的iPhone X Edition。 全面屏的出现,也取消了苹果多年使用的Home键,如果Home键这个物理载体越来越少,TouchID也就不存在了。 苹果是想破坏自己辛苦构建的集中了移动支付、安全验证的TouchID吗? 不,其实苹果正在开发更方便、更容易使用的FaceID。 此功能已经通过iOS GM固件得到工程师们的确认。 那么,这个FaceID到底是什么呢? 虹膜识别、脸部图像功能不是安卓早就有了吗? 苹果要在新瓶子里装旧酒吗? 答案是否定的。
图片请参考微博水印ID
一般来说,我们到目前为止看到的人脸图像识别功能大部分是基于二维平面的。 也就是说,摄像机收集人脸的平面图像,主要根据人脸的几十个特征点生成一组特征值,并与每次识别时首先输入的特征值进行比对。 达到一定的精度后配对成功也没关系。
但是,这有一个非常大的问题,这是自古以来就常说的话。 那就是,即使我们使用一张图像,也可以用脸识别。 安全系数确实不高,所以我很快就看到安卓在今后的发展中几乎已经放弃了这个功能。
而虹膜识别技术与指纹识别技术一样,是一种生物识别,主要依靠个体独特的虹膜内织物环状物,提出特征点,符合一定数字即可解锁。 因为它基于生物识别技术,安全可靠性更高,唯一的问题是识别速度有点慢。
苹果摆弄的FaceID是一种基于三维图像的图像识别技术,它需要特定的主动光照系统和摄像头,生成虚拟形象的三维建模,以后每次的识别都与之匹配,这是FaceID最基本的原理。
再深入一点,这个技术和微软Xbox上的Kinect有点相似。 他们都是将结构光照射到人体上,通过红外深度相机采集光在人体内的变化来准确识别人的动作。 Kinect最初采用的是来自PrimeSense的程序,但这家公司被苹果收购了。
Kinect这种深度图摄像头的成像原理很好地保证了摄像机标定的鲁棒性,容易适应各种环境变化,自我调节,无需测量标定物。 另外,该深度相机能够可靠地反映物体表面的三维特征,且不受照明、阴影、饱和度的影响,可以代替双目成像系统获取三维图像。
首先看看泄露的iPhone X前面板的传感器吧。 中间的深黄色是普通的可见光光源传感器,我想是为True Tune屏幕功能准备的。 绿色是标准的前置摄像头,橙色是距离传感器,这三个是手机中常见的传感器。 新增加的是蓝色激光发射器(不可见光,940nm ),红色为红外线图像传感器,像Kinect深度照相机一样收集红外线信息。
这些传感器主要发挥以下作用。
一般的光面结构光只需将二维光栅结构光块投影到物体表面,不需要扫描技能测试三维轮廓,测量速度非常快。
FaceID应采用更先进的面结构光模式,主要是为了满足人脸五官的复杂度和安全性需求,利用特定的照明设备对投影图案进行编码,以加速物体表面点与其图像像素点之间的对应关系确认。 编码方式有很多种,一般采用时域编码或空域编码。 当然,苹果不会创造更好的编码方式,一举解决识别中的速度、稳定性、安全性等问题。
收集右侧红外摄像机拍摄的代码完成人脸解码,生成具有三维深度信息的图像,与已经输入的人脸深度信息进行比较,达到一定精度后即可完成解锁任务。
苹果在iPhone X Edition上使用的方案是比较先进的人脸图像识别技术,在准确率、安全性、易用性方面应该说达到了业界先进水平,并且实现了总体方案的小型化,已经放进了iPhone中。
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一般来说,我们到目前为止看到的人脸图像识别功能大部分是基于二维平面的。 也就是说,摄像机收集人脸的平面图像,主要根据人脸的几十个特征点生成一组特征值,并与每次识别时首先输入的特征值进行比对。 达到一定的精度后配对成功也没关系。
但是,这有一个非常大的问题,这是自古以来就常说的话。 那就是,即使我们使用一张图像,也可以用脸识别。 安全系数确实不高,所以我很快就看到安卓在今后的发展中几乎已经放弃了这个功能。
而虹膜识别技术与指纹识别技术一样,是一种生物识别,主要依靠个体独特的虹膜内织物环状物,提出特征点,符合一定数字即可解锁。 因为它基于生物识别技术,安全可靠性更高,唯一的问题是识别速度有点慢。
苹果摆弄的FaceID是一种基于三维图像的图像识别技术,它需要特定的主动光照系统和摄像头,生成虚拟形象的三维建模,以后每次的识别都与之匹配,这是FaceID最基本的原理。
再深入一点,这个技术和微软Xbox上的Kinect有点相似。 他们都是将结构光照射到人体上,通过红外深度相机采集光在人体内的变化来准确识别人的动作。 Kinect最初采用的是来自PrimeSense的程序,但这家公司被苹果收购了。
Kinect这种深度图摄像头的成像原理很好地保证了摄像机标定的鲁棒性,容易适应各种环境变化,自我调节,无需测量标定物。 另外,该深度相机能够可靠地反映物体表面的三维特征,且不受照明、阴影、饱和度的影响,可以代替双目成像系统获取三维图像。
首先看看泄露的iPhone X前面板的传感器吧。 中间的深黄色是普通的可见光光源传感器,我想是为True Tune屏幕功能准备的。 绿色是标准的前置摄像头,橙色是距离传感器,这三个是手机中常见的传感器。 新增加的是蓝色激光发射器(不可见光,940nm ),红色为红外线图像传感器,像Kinect深度照相机一样收集红外线信息。
这些传感器主要发挥以下作用。
一般的光面结构光只需将二维光栅结构光块投影到物体表面,不需要扫描技能测试三维轮廓,测量速度非常快。
FaceID应采用更先进的面结构光模式,主要是为了满足人脸五官的复杂度和安全性需求,利用特定的照明设备对投影图案进行编码,以加速物体表面点与其图像像素点之间的对应关系确认。 编码方式有很多种,一般采用时域编码或空域编码。 当然,苹果不会创造更好的编码方式,一举解决识别中的速度、稳定性、安全性等问题。
收集右侧红外摄像机拍摄的代码完成人脸解码,生成具有三维深度信息的图像,与已经输入的人脸深度信息进行比较,达到一定精度后即可完成解锁任务。
苹果在iPhone X Edition上使用的方案是比较先进的人脸图像识别技术,在准确率、安全性、易用性方面应该说达到了业界先进水平,并且实现了总体方案的小型化,已经放进了iPhone中。