人脸解锁除了要穿衣服，还有什么秘密？
pledge 堂妹?發自?澡堂子?
糖寶?報道 | 公眾號 九點澡堂子
前????????????????????????????????段時間看到這則新聞人臉識別的時候，一定要穿上衣服啊！！！
作為一個AI從業者，深知這篇文章里存在一些誤區，今天這篇文章，希望能夠給還人臉識別技術一個“公道”。
人臉解鎖
人臉識別大家應該都很熟悉了，它是人臉解鎖應用里最核心的模塊，也是近年來頗有爭議的話題。
只不過，雖然大家表面都叫"人臉解鎖"，“背后”實力懸殊。
網絡上那些奇奇怪怪的“用別人的臉解開自己的鎖”的新聞，并不是這個技術本身問題。要怪只怪預算有限，買了些“劣質產品”。
你們猜下面這個炫酷的畫面是什么應用場景？
別著急，我們稍后揭曉答案。
數據表明，全國每天使用人臉解鎖的人次高達300億。
自從iPhone X上線Face ID后，近幾年各大品牌的手機都逐步上線“人臉解鎖”功能，它也逐步成為手機屆的解鎖“扛把子”。
作為CV落地第一棒，AI技術除了賦能手機，門鎖"凱迪仕"，
車企"凱迪拉克"也都緊跟潮流，成為AI落地的載體。
我們今天就來揭秘一下，"人臉解鎖🔓"后面的技術鏈條。
人臉解鎖技術鏈條
如上圖，這是人臉解鎖目前相對較全的pipeline了，接下來我們一個個環節剖析。
第一步：人臉檢測校準
這一模塊可分為兩個步驟：
判斷圖中是否有人臉，若有則給出大致的位置；
對人臉進行精細位置定位并轉正人臉。
這一環節主要就是對圖像中的人臉做位置定位，為后續環節提供支持。
比較容易理解，這里我們不展開介紹。
第二步：人臉遮擋判斷
這一模塊用于在人臉信息不完整場景下提高手機解鎖的安全性。
以目前最常見的場景為例，當戴著口罩的時候能否解鎖我們的手機？
目前我們測試的結果如下：
以iPhone12為例，?蘋果手機戴口罩很難解開(不考慮Apple Watch);
以華為mate40為例，華為手機在口罩拉到鼻梁以下可以解開；
以小米11為例，小米手機正常佩戴口罩可以解開。
在解釋上述現象之前，我們先來分析一下為什么需要“遮擋判斷”？
由此可見，“遮擋判斷”是滿足國民“戴口罩解鎖需求”的技術保證。
在這個模塊中，會對輸入的人臉信息做判斷，當遮擋后的剩余信息量滿足后續模塊最低要求時，即通過該判斷，否則解鎖失敗。
由實驗表明，對于華為手機，最低要求是保留鼻子及以上的信息；
對于小米手機，保留眼睛及以上信息即可解鎖；
對于蘋果手機，大概率是不支持戴口罩解鎖，對于不完整的人臉信息，蘋果直接判定解鎖失敗。
在保證安全和準確率的前提下，這個最低要求是多“低”，由后面的“人臉識別模塊”算法能力來決定，這也就體現各家公司的研發能力。
第三步：人眼注視判斷
這一模塊用于避免當事人在場但個人不知情的場景下手機被解鎖。
這里面包含兩個細節：視線朝向和睜閉眼。當睜眼且視線朝向手機時，才構成解鎖條件。
現在的很多手機中也顯式的暴露了“是否需要注視解鎖”的設置。
我們用一個經典畫面來側面驗證一下：
這個故事告訴我們，算法沒有人精，喝酒不能貪杯哦～
第四步:? 人臉識別模塊
這是絕大部分人對于AI應用的第一印象，作為人臉解鎖產品中最核心的模塊，具有至關重要的地位。
人臉識別，顧名思義，就是把解鎖時攝像頭獲取的人臉數據和手機中已錄入的人臉模板做匹配。
那可能會有人有問，如果一個人有兩副面孔呢？比如碰到“換頭式”化妝術。
新一代碼農們豈能被這種小問題難住？？
在此我們給出華為的解決方案“備用面容”，當然這也是手機廠商的通用方案。
圖片來源：華為手機宣傳片
第五步，靜默活體檢測
這個模塊用于避免當事人不在場的場景下手機被解鎖。
其主要作用是在別有用心之人拿照片、視頻、人皮面具、3D假人頭等非活體樣本攻擊算法企圖解鎖手機時，保證人臉解鎖的安全性。
視頻中的情節很好展示了：用照片或者錄好的視頻都不能騙過活體檢測模塊，無需擔心自己的照片被用作解鎖。
當然，不同公司的活體檢測算法水平肯定不一樣。
在手機中的這個模塊被稱為“靜默活體”，而在我們金融或者醫療這種需要實名制的場景，還會引入“交互活體模塊”，也就是大家接觸的“眨眨眼、張張嘴、搖搖頭”。
即使是交互活體的場景，大都是以智能算法的方式進行，極少數敏感場景下會設置“人工審核”的步驟來應對極端case，這就需要具體產品具體分析。
總結陳詞
上述的五大步驟，是目前相對完整的人臉解鎖pipeline。
人臉識別只是其中的必要不充分模塊，只有它，雖然人臉解鎖功能可以運轉，但是安全性得不到保證。
因此加上遮擋判斷、注視判斷、靜默活體檢測之后，人臉識別“如虎添翼”，才能從一個“功能模塊”，變成一款真正經受得住市場考驗的“產品”。
那這樣一個完整的算法pipeline，是如何與我們的手機產生聯系呢？
這就是“部署”的工作了。在本篇文章中，我們先簡單介紹AI算法的部署平臺。具體的硬核部署流程，有緣的話，我們下一篇文章見~
傳說中的“云邊端”
凡提到部署領域，"云邊端"一詞必定出現。
作為AI技術的實際載體，各家公司窮盡其有在這個環節力爭上游。
手機作為“邊”系列的代表產品，凡新品發布會，“邊上性能”必定會拎出來和競品PK。
圖片來源：華為mate30 發布會
我們先來看看“云、邊、端”分別代表什么：
云：一般指由公司集中管理的服務器，比如阿里云，騰訊云；
邊：一般指擁有一定計算功能的私人設備，如PC、手機；
端：一般指只擁有獲取數據能力的設備，比如攝像頭、麥克風。
我們可以從計算能力、數據來源、數據獲取延時三個維度來簡單區分：
EFLOPS:10^18;TFLOPS:10^12;GFLOPS:10^9（單位:次浮點運算每秒）
鑒于IO總線傳輸速度遠大于4G的網絡傳輸速度，對于人臉解鎖這樣一個要求在1s內完成全流程、實時性要求較高的模塊，如果通過網絡來進行傳輸，4G的傳輸速度是遠遠不夠的。
因此，當前我們將其直接部署在了“邊”上，利用“邊”上包含自帶數據獲取、數據計算、數據反饋等自形成閉環操作的特性，完成人臉圖像的獲取到結果呈現的實時處理流程，既保證的數據安全不流失，又保證了用戶體驗。
隨著5G技術的發展，其傳輸速度能夠逐漸逼近IO總線傳輸速度，屆時，云+5G是否能創造出的新使用場景，我們拭目以待。
誰主沉浮
解鎖市場風起云涌，Face ID 和 Touch ID的PK尚未決出勝負。
細數這些年在歷史潮流中出現過的手機解鎖方式，除了人臉解鎖和指紋解鎖外，還包括最原始的密碼解鎖、風靡一時的手勢解鎖、互動性很強的語音解鎖以及帶有未來科技感的虹膜解鎖等等。
當然，除了指紋和人臉解鎖外，大家幾乎很難看到第三方案作為手機的第一解鎖方式，而他們退出歷史舞臺的原因各有不同。
虹膜解鎖雖然安全性很強，但是對眼睛的狀態要求極高，不能帶美瞳，不能帶眼鏡，瞳孔必須嚴格正對攝像頭才能解鎖。
圖片來源：三星產品宣傳
手勢和密碼解鎖因為安全和便利不可兼得而受人詬病，復雜設置安全但繁瑣，簡單設置又容易被偷窺和復制。
語音解鎖方案中，聲音的可復制性和其本身的多變性，帶來負面的用戶體驗。
大浪淘沙始見金，指紋解鎖和人臉解鎖突破重圍， 成為當前最為主流的解鎖方案。
當然，兩種方案都有它的不足之處，都沒有做到無懈可擊。
指紋解鎖，對于少部分指紋淺，愛脫皮，愛出手汗的同學，就不是最佳選擇；
人臉解鎖，會有化妝前后差別大，人臉有遮擋等場景解鎖失敗的問題。目前這些問題的都可以通過上文提到的“備用面容”、“遮擋判斷模塊”來應對。
在這個技術洪流的裹挾之中，我們可以“各有所愛”。
最后友情提示：
解鎖時，手機鏡頭面向自己的狀態，是和拿著手機自拍一樣的，大家可以回想一下細節。
鏡頭能攝取的內容不只是面部，而是能覆蓋的所有視角，千萬別被屏幕上的輔助框誤導。
人臉解鎖雖好，請記得穿衣哦~
參考資料：
https://v.qq.com/x/page/n3137x7mzj9.html
https://v.qq.com/x/page/p0901avad4x.html
https://v-wb.youku.com/v_show/id_XNDg5NjIzNzg2NA==.html
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1628033382042831413&wfr=spider&for=pc
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的人脸解锁除了要穿衣服，还有什么秘密？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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