不懂就問：人臉識別方案如何選型？誰說了算？

2021/11/04

VOL.09

任務九

局長：

有人跟我說，明年主流的人臉識別技術方案是雙目。我不理解，難道最安全的不是3D結構光嗎？

羞羞的辣子雞

支援單位：

Preface

引言

從技術路線來看，人臉識別主流技術包括3D結構光、ToF和雙目立體視覺成像三種：

3D結構光技術

透過光學手段獲取被拍攝物體的三維結構，再將獲取到的資訊進行更深入的應用，可以預見結構光方案優勢是很好的。不過3D結構光也有侷限，相比傳統攝像頭，3D結構光工作距離更短。

TOF技術

優勢在於整體元件更小，識別距離更遠，可以拓展更多的應用，劣勢在於硬體成本居高不下，硬體和軟體演算法成本很高。

雙目立體視覺成像

利用雙攝像頭拍攝物體，再透過三角形原理計算物體距離。雙目方案成本相對低，所有采集的深度資訊依靠攝像頭採集的影象來透過軟體演算法得出，精度要求取決於捕捉解析度。缺點是計算負荷大、演算法複雜性高、實現難度大，識別的速度較慢，也會受到光線強度的影響。

智慧門鎖廠商選擇某一款方案，就意味著選擇一種技術路線，這將會直接影響產品的價格和使用者體驗。

3D結構光/雙目立體視覺/ToF哪種方案優勢大？廠商選擇智慧鎖人臉識別方案會考慮哪些因素？

葵花情報局連線來自奧比中光、阜時科技、的盧深視、馭光科技、福鴿科技、TCL智慧家庭、櫻花智慧、超人智慧鎖、忠恆9位特約顧問，深度探討智慧鎖該如何選擇合適的人臉識別方案。

3D結構光/雙目立體視覺/ToF

哪種方案優勢大？

圖：

奧比中光供圖

目前3D人臉識別技術已經呈現頭部領跑的趨勢，在出貨量、產品體驗最佳化、生產經驗積累、供應鏈整合能力等方面持續領先。大家在長期合作伙伴的選擇上，要看這個企業在研發方面的投入力度，是不是公司戰略方向，有沒有堅定不移地投入。這一點品牌鎖企客戶就做得非常好，有自己完整體系的辨別能力。

自2018年佈局智慧門鎖市場以來，奧比中光3D結構光刷臉門鎖方案被越來越多的門鎖廠商所採用，目前合作鎖企、門企已超過50家，2021年前三季度實現了倍數銷量增長。奧比中光始終堅持真3D結構光技術路線，使門鎖具備金融級安全性，引領智慧門鎖行業向真3D轉型。

智慧鎖用於家用場合，對人臉資料庫的要求不大，不需要安防領域的大模型演算法，重點是精簡高效的能整合進應用處理器的小模型演算法，速度快、體驗好、資源開銷少、成本功耗低。

目前智慧鎖在人臉識別方面，通用的安全規範是可以保證的。但需要廠商在硬體和演算法上面有足夠投入，才能不斷提高安全邊際。從這幾個點看，3D結構光吃了虧，如功耗偏高、成本略高，而雙目攝像頭，功耗和成本的優勢比較明顯，雙目體積小、輕薄，基本是通用電子物料，對於安裝、售後都具有便利性。

安全形度來看：

3D結構光

的技術路線由於深度資訊精度高，簡單的攻擊手段比較難破解。

雙目攝像頭

解析度高，深度也有足夠的資訊，安全效能基本滿足需求，同時成本低和功耗低，是價效比最高的技術，獲得了智慧門鎖市場的廣泛認可。

iToF

［1］如果感測器解析度不夠，在人臉維度方面的資訊不夠，安全性有一定風險，目前甚至出現了感測器降低配置的行為，這樣的智慧鎖極易被攻破。

阜時科技同時推出結構光、雙目和dToF［2］三種技術的產品，能透過技術的研發和迭代，開發出高性價比的產品。dToF是我們研發重點，主要是導航避障，3D建模，鐳射雷達應用，功耗低，脈衝驅動，成本低，抗干擾能力強。

阜時科技的雙目攝像頭，在保證雙目攝像頭基本效能和品質的基礎上，把複雜的雙目立體演算法和人臉識別演算法整合到較低成本的處理器上，給客戶帶來高價值的產品。

圖：阜時科技人臉識別模組

葵花科普

［1］indirect-Tof ：間接測距；

［2］direct-Tof：直接測距。

安全方面

，家庭門鎖場景是對安全性要求非常高的場景，在門鎖上使用的人臉識別AI演算法對誤識別率的指標要求非常高。同樣配置下，結構光三維資料精度可達到1毫米水平，精度資料遠超於TOF和雙目，更高精度資料帶來更高安全性。

價格方面

，3D感測器價格一直在下降，消費級3D感測器的價格逐漸趨近2D感測器，同時3D視覺演算法越來越成熟，在成本差異不大情況下，我們認為選擇精度更高的結構光方案來做門鎖人臉識別模組更合理。

在使用者體驗方面

，門鎖存在很多使用場景，如劇烈撞擊、北方低溫、南方高溫、沿海高溼度等，環境差異變化很大。目前我們參考了京東嚴選的可靠性標準，並在這個基礎上，增加可靠性測試的難度，就是希望為行業提供一款真正解決使用者痛點的3D人臉識別門鎖解決方案。

圖：

的盧深視3D智慧門鎖解決方案

3D結構光、TOF、雙目均是較為成熟的三維感測技術，有其各自的特點和使用場景。

3D結構光

在裝置尺寸受限情況下，近距離場景下精度高，但使用距離較大（如超過3米）之後，其精度會下降。

TOF技術

分為iTOF和dTOF兩種，其中dTOF技術比較適合遠距離使用場景，但目前供應鏈相對不成熟、成本較高，iTOF技術在精度、使用距離等方面均沒有明顯優勢。

雙目方案

採用普通2D攝像頭，硬體方案相對簡單，純粹依靠演算法來得到深度資訊，在被測物體特徵點少的情況下，識別成功率將大幅降低。

圖：

馭光科技3D人臉門鎖模組

目前智慧鎖行業用的結構光/TOF都是利用紅外光線，透過間接的方式獲取人臉的深度資訊，進而進行防偽判斷。隨著攻擊手段的不斷豐富及解密，未來需要增加其他維度資訊來加強防偽，進而增加人臉偽造的難度和成本。

相對於紅外黑白的影象可見光下的彩色影象具備更豐富的特徵資訊，因此未來基於“可見光+紅外光”的多光譜混合防偽識別將大有可為。

“可見光+紅外光”多光譜混合識別模組可以不依賴於鐳射發射器，同時天然的集成了貓眼功能，因此在使用者體驗相當情況下其綜合成本上將大大優於結構光和TOF模組。

隨著貓眼逐漸成為標配的趨勢下，相容可見光貓眼功能+結構光/TOF/紅外光人臉識別模組將成為主流。

圖：福鴿科技人臉識別模組

廠商選擇智慧鎖人臉識別方案

會考慮哪些因素？

TCL在定義人臉識別產品時，首先會結合市場情況和使用者剛需做調研與分析，在市調的基礎上結合行業技術、競品現狀等資訊去選擇合適的人臉識別方案。

從方案選型上，

產品規格（如3D結構光/紅外雙目技術，人臉誤識率，功耗等）、效能穩定性（是否透過國家機構檢測，行業量產和應用狀況等）、成本及安全性（是否透過BCTC活體檢測與人臉識別演算法金融支付類認證等）

均是我們比較關注的核心要素。考慮到智慧鎖的高安全特性，我們採取了強強聯手，與行業內頂尖廠家合作，為使用者提供技術先進、質量可靠的產品。

此外，售後服務也是我們重點考慮的因素之一，我們在今年6月份推出了全新的服務標準，希望為行業樹立一個標杆。包括購買省心、安裝放心、使用安心、服務貼心等。

圖：

TCL 3D人臉識別貓眼鎖X7S

方案本身的體驗感、穩定性和系統的安全性都會考慮。產品的人臉識別體驗是核心功能，識別距離、高度、不同光照、不同著裝、不同場景下能夠順暢地採集識別能保障使用者的體驗好感度，否則產品顏值再高、功能再全，也無濟於事。

功耗要在合理範圍內，為了提升產品續航時間，我們今年推出的3D人臉產品配置7500MA容量的鋰電池，市場上比較少使用這麼大容量的。價格方面主要還是根據產品的實際定位情況，優先保障體驗感與安全性。在成本差異不大情況下，選擇精度更高的結構光方案做門鎖人臉識別模組更合理。

圖：

櫻花3D人臉可視全自動智慧鎖

透過對3D結構光/TOF/雙目的分析，我們可以預判未來的人臉識別技術方案傾向於TOF技術。因為TOF不易受外界光干擾、體積小巧、響應速度快、識別精度高。

在選擇人臉識別方案時，我個人認為，主要考慮因素是產品的安全性、穩定性及產品價格。從安全形度，3D人臉識別技術已超過2D人臉識別技術。3D結構光及雙目立體視覺兩種技術已在智慧鎖行業得到廣泛應用，TOF也有一定應用。3D結構光在技術成本、識別精度、體積容量、穩定性等指標表現更優，是目前最受企業青睞的方案。

我們生產人臉識別鎖的標準有這些：

首先是安全性，

我們選的是國內排名前列的供應廠家，在認假率和拒真率等都會以安全性保障作為前提；

其次是穩定性，

識別速度、耐高低溫等不同環境都能滿足使用需求；

然後是匹配度，

要考慮到硬體和外觀的匹配，只有這樣才能符合我們的標準和要求。

圖：

忠恆超體3號人臉智慧鎖釋出會現場

660探員

Summary

探員手記

智慧門鎖屬於新興市場，仍在初步發展階段，市場上已經出現了嚴重的同質化競爭。目前，智慧門鎖行業巨頭和領軍品牌仍未產生。對鎖廠而言，不管是選擇哪種方案，均應做好市場調研和應對機制，這樣才能在產品效能和價格上找到平衡點，讓自己立於市場不敗之地。選擇方案時還應考慮公司服務能力和創新能力，這樣才能細水長流，持久經營，而不是貪圖便宜，毀掉品牌信譽。

本週四晚8點，TCL智慧家庭研發總監李建平、皇家金盾人臉鎖董事長劉建新、奧比中光智慧視覺事業群安防產品線副總經理李然春做客葵花情報局直播間，共話

人臉識別方案選型那些事兒！

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一週調查日程

11/01

有一說一，人臉識別鎖今年賣得好嗎？

11/03

為什麼人臉識別方案商越來越多

11/04

針對智慧鎖應用，3D結構光/TOF/雙目哪種人臉識別方案更合適？

11/04

葵花對話