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下一代人脸识别技术的核心是什么？

2021-11-23 09:05:57来源：中国安防行业网阅读量：117 评论

导读：人脸识别在用于访问控制的新系统中变得越来越流行，这种趋势始于新冠疫情之前，并随着市场对“非接触式”系统需求的剧增而变得更加流行。

　　人脸识别在用于访问控制的新系统中变得越来越流行，这种趋势始于新冠疫情之前，并随着市场对“非接触式”系统需求的剧增而变得更加流行。一个新的面部识别平台正在出现，它将以更高的技术水平扩展这一概念来响应门禁行业对面部识别日益增长的需求。

　　新系统的核心是高性能、真正的3D传感、低功耗的面部深度图处理，使得该系统能够使用在更多小内存的访问控制设备中，极大丰富了其应用场景。新技能包括在实时和具有挑战性的照明条件下的反欺骗(防止使用授权用户的2D照片进入)和反尾随(防止未经授权的人跟随授权用户进入)功能。该系统使用“真正的3D传感”，它结合了单摄像头结构光3D传感，而不是双摄像头深度传感或基于红外视频成像的方法。

　　AI视觉处理和3D传感技术

　　新的“Janus 参考设计”融合了来自Ambarella、Lumentum和ON Semiconductor公司的AI视觉处理、3D传感技术和RGB-IR CMOS 图像传感器技术。具体而言就是将Lumentum的用于3D传感的高可靠性、高密度的VCSEL 投影仪与ON Semiconductor的RGB-IR CMOS 图像传感器和Ambarella强大的人工智能视觉系统 (SoC) 相结合。

　　Ambarella、Lumentum 和ON Semiconductor工程团队通力合作，将他们的互补技术整合到参考设计中。

　　参考设计为OEM产品和工程团队提供了一个功能齐全的工程参考实现，他们将以此为基础生产自己的产品。团队通常会使用他们选择的各种第三方硬件、组件来定制参考设计，以适应他们的产品规格和定位。他们还能集成自己的软件、算法和后端系统。这种方式的优点是制造商可以将其核心优势的下一代产品快速的推向市场。

　　用于面部识别的3D深度信息

　　Janus 平台利用结构光生成的3D深度信息进行面部识别，识别准确率超过 99%。基于2D的传统解决方案很容易发生错误接受和演示的攻击，而3D传感则可提供更高级别的安全性，3D面部识别还显著的减少了某些2D面部识别解决方案所表现出的性别和种族方面的偏见。

　　Janus 参考设计还针对未来企业和住宅使用的智能锁：其独特的单摄像头3D传感解决方案将帮助 OEM 克服成本和可制造性障碍，而超低功耗边缘计算能力可以有效延长电池寿命，这反过来又降低了维护成本。

　　视频安全和访问控制

　　Ambarella 将非接触式门禁控制以及视频安全和门禁控制的融合视为推动行业创新和增长的大趋势，使用视频、计算机视觉和3D传感不仅可以解决安全和安保问题，而且提高了用户体验和公共卫生。

　　领先的门禁OEM厂商广泛讨论了视频安全摄像头和门禁读卡器的融合。在许多情况下，它们已经集成了视频安全摄像头、读卡器、门控制器、云访问等。在大多数企业的安装中，人们通常会发现在有访问控制读卡器的地方又加装了安全摄像头。将这两种设备结合起来，大大降低了维护成本和系统的复杂性。

　　基于Janus的访问控制是非接触式的，不需要与指纹传感器或键盘等身份验证硬件进行物理接触，与指纹或其他基于接触的方式相比，不仅降低感染风险，还同时实现无缝体验。Janus平台提供真实的3D深度信息，以防止未经授权的人假冒合法用户，先进的嵌入式AI处理器支持跟踪和反尾随算法。基于Janus的设备在具有挑战性的照明条件下表现良好，并且能够同时对多个用户进行身份验证，且几乎没有任何延迟。

　　访问控制和公共卫生

　　许多传统的访问控制方法，从数字键盘到指纹读取器，都需要触摸才能运行，如果当前的全球疫情大流行已经证明了一件事，那就是最大限度地减少用户与物体表面之间的身体接触对社区福祉是至关重要的。

　　Janus最初旨在推动下一代基于面部识别的访问控制器，支持3D传感和快速识别以实现无缝身份验证。新冠疫情可以说是推动并加速了全行业对基于Janus的解决方案的研究和开发。

　　深度学习和人工智能推动了 Janus 提供的所有新功能，这些功能只有在平台的高计算能力下才有可能实现。Janus的核心深度学习和AI功能实现了只有嵌入式视觉SoC才能实现的各种高级功能。所有这些都是实时执行的，即使是在同时处理多个用户的情况下。这些包括：

　　提取面部深度图并将其与系统中注册的深度图进行比较；

　　3D活体检测，确保系统能够区分真实用户和照片或视频播放；

　　反尾随，它依靠计算机视觉算法来检测和跟踪未经授权的人何时跟随合法用户；

　　口罩检测；

　　人数计数。

　　VCSEL技术

　　Lumentum的VCSEL技术是Janus设计的核心优势之一。Lumentum的高分辨率点阵投影仪可以将数千个点投射到场景上以创建用户面部的独特3D深度图案。大多数传统的生物识别面部安全系统依赖于用户的二维图像，也就是简单的照片，这大大会降低身份验证的准确性和安全性。相比之下，Lumentum技术生成的3D深度图更准确、更安全、更智能。此外，Lumentum的VCSEL解决方案采用了迄今为止零故障的一级人眼安全激光器。

　　如果我们将 Ambarella的CV25视为Janus设计的大脑，那么ON Semiconductor的 AR0237IR就是眼睛。AR0237IR图像传感器捕捉信息，而CV25 则处理信息。其他人脸识别系统使用两只“眼睛”，一只用于识别RGB模式以生成查看图像流，另一只IR模块用于检测活力运动。Janus解决方案利用单个“眼睛”——AR0237IR获取可见光和红外图像，用于深度传感和高级算法，例如反欺骗和3D识别。AR0237IR还在各种光照条件下提供了良好的灵敏度，并支持高动态范围 (HDR) 功能。

　　用于门禁控制的单摄像头3D传感解决方案分三个无缝步骤运行：

　　步骤 1：Lumentum的高分辨率点阵投影仪创建用户面部的独特3D深度图；

　　步骤 2：ON Semiconductor的RGB-IR 图像传感器从步骤 1 中捕获高分辨率图像，即使是在低光照或高动态范围条件下；

　　步骤 3：Ambarella的高级视觉SoC采用第 2 步中捕获的高分辨率图像，并使用深度神经网络 (DNN) 进行深度处理、面部识别、反尾随和反欺骗，并同时运行视频编码和网络软件。