3D传感器还能识别活体？这下再逼真的面具也骗不了人脸识别了
2020-02-21 10:08:19 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
据麦姆斯咨询报道，3D成像和红外传感科技公司Trinamix开发的下一代人脸识别技术即将问世，该公司创新的3D传感器旨在通过其“活体皮肤”检测系统来防止面具或照片等欺骗手段，提高人脸识别系统的安全性。
苹果（Apple）公司的Face ID已成为人脸识别技术的黄金标准，不过，它仍然不是百分之百安全的。细节高度还原的3D打印面罩就可以“欺骗”它。直到现在，在许多中低端智能手机中仍然可以看到2D人脸识别传感器，甚至用一张照片就能蒙骗。
据麦姆斯咨询报道，3D成像和红外传感科技公司Trinamix开发的下一代人脸识别技术即将问世，该公司创新的3D传感器旨在通过其“活体皮肤”检测系统来防止面具或照片等欺骗手段，提高人脸识别系统的安全性。
Trinamix是德国化工巨头巴斯夫（BASF）旗下的子公司，该公司表示，Trinamix的技术利用了现有的红外点阵投影器、摄像头传感器以及新的算法，并将采用成本经济的组件，最快可于明年在智能手机中得到应用。Trinamix目前正在与高通公司（Qualcomm）合作，将其算法应用于未来的智能手机3D人脸识别。
Trinamix开发的能够感知活体皮肤等不同材料的3D传感模块
Trinamix开发的新型3D传感模块主要包括：一颗100万像素近红外（NIR）摄像头传感器，一颗泛光照明器以及点阵投影器。
苹果iPhone X中应用的3D摄像头
苹果Face ID背后的底层组件与此类似，通过投射30000多个红外光点测绘用户面部的精细结构，创建3D特征图以验证用户的身份。但是，Trinamix超越了简单的3D映射，它的光束轮廓分析可以根据材料的反射光来区分材料，检测出正在验证的是活体皮肤还是逼真的硅胶面罩。
Trinamix创始人兼执行董事Ingmar Bruder博士说：“通过我们专利保护的3D成像技术，采用高通骁龙移动平台的智能手机可以实现过去无法达成的目标——感知活体皮肤，并将其作为安全人脸识别的重要部分。”
Demo演示很完美
Trinamix在Demo演示中，将其开发的3D传感模块连接智能手机，分别试验了用户的照片、3D打印面罩以及真实人脸。
利用3D打印面罩测试Trinamix 开发的3D传感模块
照片以及逼真的3D打印面罩可以欺骗目前大部分的人脸识别传感器，但是Trinamix的3D传感器可以准确地检测出相纸和硅胶。采用Trinamix的解决方案，其传感器只能在检测到活体皮肤后验证用户。而且，在传感器前摇晃手指，用部分活体皮肤还“忽悠”不了它，传感器的分辨率足以检测物体的大小和位置。
Trinamix的3D传感模块可以识别颜色、形状一样的不同材质物体
Ingmar Bruder博士用笔记本电脑演示了Trinamix的3D扫描算法如何识别不同的材料。上图中的两个绿色长方体看起来很相似，但是，实际上一个是塑料材质，另一个由木头制成。通过Trinamix的3D传感模块扫描，在笔记本电脑上显示了红外光点背向散射（Backscatter）的像素化读出，两块长方体的颜色差异便是通过算法标记了物体的不同材质。Trinamix可以调整算法以匹配不同的材料，并识别木材、金属、活体皮肤、车厢内饰以及安全带等。
Trinamix通过3D扫描相机识别材料的方式，与反射的红外光或激光的背向散射有关。苹果的Face ID模块工作时也是投射出红外光点阵列，试想，如果现在加上Trinamix的算法，就可以进一步分析这些点的背向散射光，从而捕捉更多的传感数据。
Trinamix技术通过分别测量每个红外光点的距离来工作，这与现有的结构光面部扫描技术不同，后者通过红外点阵的整体图案扭曲来获得面部的3D形貌。不过，重要的是，Trinamix的技术可以使用来自不同供应商的3D摄像头，应用于所有手机、笔记本电脑或其它3D人脸扫描系统。Trinamix的目标是打造足够经济的技术方案，使其可以用于高中低端的所有设备。
应用不止人脸识别
尽管Trinamix目前将该传感器定位于智能手机，但该公司相信它还可以在其它领域一展所长。Bruder说，它可以用于需要机器人通过识别材料搜寻并拾取特定物料的工厂或仓库。通过识别材料，或能加速计算机视觉程序的训练。在一个示例中，Trinamix展示了将其传感器安装到机械手臂上，用于在箱子中拾取不同的物料。
即使利用现代人工智能（AI）技术，也很难仅凭借图像来帮助机器人区分塑料瓶和玻璃瓶。但是，Trinamix的3D相机模块可以为机械手臂提供更多具体的数据来确定材料的类型，从而使这项工作变得轻而易举。
Trinamix认为这项技术还可以应用于汽车领域。例如，我们时常会遇到将重物放在副驾驶座位上，触发副驾驶安全带未系而报警的尴尬。如果采用Trinamix的传感系统，就可以检测出位于副驾驶的重物到底是有生命的乘员，还是一包物品。
Trinamix甚至认为该传感器还可以用于扫地机器人。尽管技术的进步使某些高端扫地机器人能够根据不同地面调整吸力，测绘房间规划更高效的清扫路径，甚至配备用于家庭安防的内置摄像头，但是，它们仍然可能被钢丝、袜子或其它障碍物缠住，Trinamix的传感器可以帮助机器人识别不同的材质，进行真空吸尘，或者绕过这些障碍物，以及主人的脚。
或将很快进入智能手机
Trinamix得益于和高通公司的合作，相信我们很快就能在一些设备中看到其应用。高通产品管理副总裁Manvinder Singh称，“与Trinamix的合作非常令人兴奋，期待Trinamix尽早将这种新颖的技术带给客户。”
据了解，Trinamix的3D传感器可以在智能手机的显示屏下工作，可以完全消除“刘海”，从而实现整体性更强的平滑外观。相信仅这项优势，就能令Trinamix的3D传感器加分不少。
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