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2017年9月11日 星期一


3D Camera Techniques


來源:RFID世界网

「伸手要錢」--- 身份證、手機、鑰匙、錢包,作為現代社會出門必備品早已深入民心,然而隨著科技的發展,可以預見將來各種辨識認證、資金來往等功能,將集合到人類個體身上。

9月1日支付寶在杭州萬象城肯德基K Pro餐廳,正式上線了刷臉支付功能,隨後被媒體大肆宣傳。支付寶透過人臉識認技術讓消費者實現刷臉支付,堪稱重新定義了支付方式,那麼,實現這項功能的關鍵在哪?


揭秘支付宝刷脸支付的关键技术,用的是国产3D摄像头
支付寶刷臉支付動圖展
  

2015年3月刷臉支付首秀
還記得馬雲在2015年3月的德國漢諾威消費電子、資訊及通信博覽會上,現場演示了支付寶的,刷臉支付技術的大頭照嗎?

馬雲現場向舉辦方贈送了一枚,從即時從淘寶網購買的1948年漢諾威紀念郵票。這算是支付寶刷臉支付功能,首次在全球範圍內亮相,整個互聯網圈議論紛紛,褒義如開創支付新紀元等論調,貶義如涉及金融安全不切實際等,一片沸騰。


揭秘支付宝刷脸支付的关键技术,用的是国产3D摄像头
2015年漢諾威消費電子展馬雲刷臉照片
  

為何2年半後才商用落地?
從2015年針對支付寶刷臉支付的各種報導中可以發現,該功能是透過攝影機,捕捉辨識訊息+臉部辨識算法判斷分析+支付軟體處理支付來實現的,儘管有阿里巴巴過硬的大數據、雲計算能力作為支撐,支付寶刷臉支付仍然經過兩年半時間的磨礪,打造才實現真正意義上的商用。

這背後除了技術團隊在算法,及軟體上對支付寶刷臉支付安全性的一次又一次把關,以及技術難題的一一攻克外,最關鍵的是接收辨識訊息的,3D攝影傳感器的技術發展!

普通2D攝影機是透過二維平面成像,無法接收物理世界中的第三位訊息(尺寸和距離等幾何數據),即使算法及軟體再先進,在有限的訊息接收狀態下,智慧分析功能也受到限制。簡單的說,就是機器容易被平面圖像/影像/化妝/皮面具等方式,干擾人臉辨識功能。

然而3D攝影機是透過三維成像,能夠辨識視野內空間每個點位的三維坐標訊息,從而使得電腦得到空間的3D數據,並能夠復原完整的三維世界,並實現各種智慧的三維定位。

簡單的說就是機器獲取的訊息多了,分析判斷的準確性,有了極大的提升,人臉辨識功能可以分辨出平面圖像/影像/化妝/皮面具/雙胞胎等狀態。


人脸识别
  

3D攝影技術有哪些?
目前主流的三種3D成像技術有:
結構光(Structured Light):結構光投射特定的光訊息,到物體表面後,由攝影機採集。根據物體造成的光信號的變化,來計算物體的位置和深度等訊息,進而復原整個三維空間。

TOF(Time Of Flight,飛行時間):過專有傳感器,捕捉近紅外光,從發射到接收的飛行時間,判斷物體距離。
雙目測距(Stereo System):利用雙攝影機拍攝物體,再過三角形原理計算物體距離。


揭秘支付宝刷脸支付的关键技术,用的是国产3D摄像头

3D成像技術對
  

從上圖可以看出,從上圖可以看出,結構光優勢在於可以用更低的硬體成本,達到甚至超越其他2種3D攝影技術的效果,而在算法開發方面也不會太高。

支付寶刷臉支付用的是哪種3D攝影機?
據瞭解,支付寶刷臉支付使用的是中國製產品牌奧比中光的3D結構光攝影機,作為2014年深圳市孔雀計劃第一名,該廠商所推出的3D深度攝影機Astra、Astra Pro、Astra mini。早在2015年已經完成量產,並在2016年獲得聯發科的戰略入股。是目前繼蘋果、微軟、英特爾之後全球第四家可以量產消費級3D傳感器的廠商。

可實現人臉辨識、手勢辨識、人體骨架辨識、三維測量、環境感知、避障、跟隨、三維地圖重建等數十項功能,可廣泛運用於電視、手機、機器人、無人機、物流、VR/AR、智慧家庭、安控、汽車駕駛輔助等領域。


支付寶刷臉支付使用奥比中光3D結構光攝影機
  

觀察刷臉支付終端可以發現,終端大概分為四部分,分別是,上方安置著3D傳感攝影機,中間主體操作大螢幕,及下方和左方的餐號傳感器套件。刷臉支付就是透過上方3D傳感攝影機獲取用戶臉部訊息,配合算法進行辨識,再通過支付軟體完成支付的。

近期,該廠商將推出新一代結構光3D傳感攝影機產品,相比較第一代產品,更加小型化,分辨率參數會更高,功耗更低,將適用於包括手機、平板、筆電、機器人等,眾多小型化產品有3D視覺方面需求的廠商,勢必對現階段終端的設計有巨大影響!


揭秘支付宝刷脸支付的关键技术,用的是国产3D摄像头揭秘支付宝刷脸支付的关键技术,用的是国产3D摄像头
Astra系列深度攝影機產品圖及詳細參數
  

產品中最核心的3D計算晶片、深度算法、系統支持SDK等也都是該公司完全自主開發。自成立以來,已申請全專利300余件,研發團隊具有從底層晶片、深度算法、到系統、框架、上層應用支持的技術實力。

隨著該廠商,持續在結構光3D傳感技術領域的研究,目前已將3D傳感器技術,應用於體感電視、機器人、安防等行業,該廠商作為軟硬體技術結合的,全球人工智慧視覺企業,願景是讓所有終端都能看懂世界。



                                                                                                                                                                                                                 

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