Apple面容ID推出快1年那些面部识别的Android厂商赶上否

　　今年刘海全面屏盛行

　　这显然是一句废话，但不知道诸位是否留意过，虽然Android手机厂商从来没宣称自己采用类似Apple面容ID那样的3D结构光，但面部识别技术却是一夜之间千树万树梨花开。这当中：

　　1、Android手机厂商如何实现的面部识别

　　2、相比Apple的面容ID区别在哪？

　　2、Android品牌各自面部识别又是否有所区别？

　　我们今天就做个简单科普。

　　一、Apple面容ID和Android设备有本质区别

　　被广为流传的说法是：Apple面容ID和Android手机厂商有本质区别。

　　相对概括的说法是，Apple靠屏幕正面顶部的一堆传感器来识别3D面部信息；而Android厂商则大部分靠照片来建立面部信息点。至于差异在哪，我们先上一张图：

　　如图所示，Apple用了三个设备来完成面部识别这个动作，分别是：用来发射3万个不可见光点的点阵投影仪；能记录识别景深信息，绘制3D读取点的红外镜头；以及辅助红外光捕捉的泛光感应原件。

　　三者分工明确，点阵投影把三万个光点投射到面部的各个不同深度的位置；由红外镜头以及辅助泛光感应器来完成绘制一张带有景深信息的3D图形。这之后前置镜头还会定期辅助，进行可见纹理的合成。最终收集你的3D面部信息，完成录入和识别。这样的明显好处有两点：

　　1、红外光即使在外部全黑的时候也能使用；

　　2、 3D景深信息可以很轻易的识破平面的照片，提升安全度。

　　并且还有附加优势：泛光感应器和前置镜头的配合能细致的区分人脸的纹理肤色，不容易被“人皮面具”骗过。结构光的精度级别为0.1毫米，细节偏差不大。利用原深感镜头和ARKit，Apple还能跟踪超过50块面部肌肉，我们看到的那个跟随人脸做各种表情的Animoji，利用的就是这一技术。

　　对比才会有区别，了解完原理不难发现：Apple用正面四个传感器才完成了人脸的识别和解锁；如果再算上距离感应器、前置扩音器等，关键部件有7个之多，所以要屏幕尽量大，又要面容ID，屏幕正面必须有刘海。

　　而Android手机厂商正面刘海屏内构造基本为“前置镜头、光线感应器、距离感应器”，能够完成面部信息拾取的仅为一颗前置镜头，捕捉的也只有2D平面信息。所以问题也就来了：一个只能拍照片的镜头，是如何完成弱光解锁以及识别“照片解锁”的。

　　二、Android厂商：硬件不够算法来凑

　　先说一下现实，虽然仅依靠前置镜头，但通过算法目前Android厂商其实能够完成类似景深情况的识别以及弱光下的识别，不过绝对称不上完美。

　　上半年SamsungS9发布主推的功能动态萌拍，就能够完成面部表情的卡通画识别；而倘若你手头有台Android新旗舰，黑夜拿起手机放在面前发觉也是能解锁的，并且速度似乎比Apple还快。

　　科普前，在这里还是要感叹：算法技术真伟大。

　　事实上人脸面部信息无论是3D还是2D都是能抓到清晰轮廓以及特征点的。这种特征点的细化和识别是目前识别判断人脸的基础。在这一点上产业进步神速，去年下半年商汤方面公开表示实现了从106到240个面部特征点的提取突破，而到了OPPO R11S这代发布，这一关键数据则被提升到254。

　　有了这样的特征点，算法能够在一定程度上识别平面盗刷。以技术供应商旷视（Face++）举例，该家公司智能人脸识别解决方案有四道安全关卡，包括边框检测、像素或摩尔纹检测、反光、扭曲检测等十几种技术。不过目前看这种基于2D的防照片盗刷能力，只能称之为一般。

　　弱光识别相对好解决。随着前置镜头本身硬件能力的提升，其对弱光捕捉能力更强，保证一定的屏幕亮度，就能完整记录面部信息。换句话说，厂商只需要提高前置镜头素质就能解决弱光识别问题。

　　三、硬件解决是不是就更高一筹

　　我们说了这么半天原理，最终还是为了拿来做对比。如果按照“一分钱一分货”这个角度考虑，那么无疑Apple的面容ID似乎应该是加分项，毕竟其能够真正忽略光线条件；并且3D结构在安全性上更高，捕捉内容更细致。

　　问题的核心也在这――安全对于手机设备的重要性。目前Android手机厂商搭载面部识别的不少，由于均采用平面面部识别加算法的方式来完成，被破解的几率要比面容ID大得多。这一点，可以参照最能检验面部识别安全性级别的支付软件。

　　以目前应用范围广泛的商汤科技为例子，目前这家公司与银联、招商银行、拉卡拉、等多家金融机构和银行均有合作；用户在京东钱包上扫描人脸，就能代替传统密码登录方式。但就算这样，最终的支付仍旧需要通过密码而不是面部识别。

　　不过前置镜头的算法优势也不是没有：比如 1、更低的硬件成本；2、刘海不至于那么突兀占地，这对于手机工业设计更便利。当然还不能忘了我们之前说的，解锁屏幕更快。

　　正因为第2点，所以Android厂商如果要用刘海屏，“刘海”这部分能做到比Apple小，这本是以妥协带来的变化，但某些厂商发布会上用这当成了手机卖点，单方面宣布自己又一次超过了Apple就不厚道了。

　　话说回来，即便是Apple自己，刘海也是技术与设计互相妥协的一个产物，广大Android厂商明明可以不这么做（小米Mix和SamsungS8是个典型），却为了身份的象征做成了这样。被网友吐槽就一点也不稀奇了。此时的刘海屏，从一种技术特征变成“身份的象征”，这是手机行业的悲哀，

　　曾有媒体质疑Android厂商这样做法，Asus全球营销主管Marcel Campos说，“有些人会说这是抄袭Apple，但我们无法摆脱用户的需求，你必须遵循这些趋势”。――这回答没有打官腔，因为像，能卖得好，如此而已。

　　四、两种趋势的走向

　　抛开结构光不提，单纯的面部图像识别技术其实本身就是一个大产业。拿手机来说：小米Note 3和vivo、OPPO、一加等厂商均采用了旷世（Face++）面部识别；荣耀系的面目识别技术供应商则为柔宇；而商汤也为大批量手机提供者面部识别支援。

　　另外面部识别也有着远比手机场景更多的应用：近一点的比如视频美颜，抠图，线下安防监控、零售店面的用户识别、医疗场景的观察。在不同场景下会利用到的硬件各不相同，需要的安全级别不一，但归根结底依靠图片的面部识别算法注定会有更大的技术发展。

　　只针对手机来说，结构光是更靠谱的方案。毕竟手机自身因为功能过于集成，其安全要求也更高，这也是结构光优势所在。仅从目前消息看，华为已经展开了类似技术与国外机构的合作；而OPPO也公布了其在这方面的成果。总之两者在不同场景和考虑下，都并不能简单的说“替代”。

　　五 关于未来

　　解锁其实只是“面部识别”的1.0版本，在谈到更远的未来的时候，不能不说在此基础上的更多玩法。

　　回到开始，在这方面领先的依旧是Apple，这家公司善于做的是让新技术实用化，在他们推出一种新技术时候，往往是配合一些实用场景同步推出的。

　　原深感镜头最表层的意义是结构光用于面部识别解锁，但Apple也随着iPhone X同步推出了Animoji――这招实际后来被Samsung学了去，在S9发布会上推出了ARmoji――当然，如前文所讲，两者原理并不一样。

　　目前为止的Android阵营并不是不能做到，但这感觉更像是《天龙八部》里用鸠摩智用小无相功催动变成了少林绝技，虽然学了个模样但终究底层原理不同，好比是虚拟机上跑Windows系统。

　　另外一个层面是对第三方推送，在这方面，Apple依旧有优势存在，原深感镜头带动了天天P图等第三方App的发展。硬件本身的先机可以靠产业链弥补，软件生态则是更长远的布局。在这点上，希望Android世界不要重复之前3DTouch着急抢硬件但没实用价值又撤下去的弯路。

（王迪）