华为研发的3D人脸识别技术：唯有华为能与苹果抗衡

2018年10月26日，华为手机正式发布了Mate 20系列国行新品，除了搭载了拥有双核NPU麒麟980处理器之外，Mate 20 Pro前置3D结构光模组也引起了大家的关注，这款华为自研3D人脸识别到底能做什么，又能玩出多少花样，这篇文章将带大家深入了解一下。
 

 

3D人脸识别技术，只有华为手机和苹果有能力自研
 

说到人脸识别，有些用户可能还不太了解，通俗地说，其实3D人脸识别技术就是通过3D摄像头立体成像，识别视野内空间每个点位的三维坐标信息，从而使得计算机得到空间的3D数据并能够复原完整的三维世界，并实现各种智能的三维定位。
 

虽然现在部分手机厂商的高端旗舰都搭载了这一技术，但是区别还是很大的。
 

在安全性和体验上有很大差异，目前行业内除了华为、苹果是自研，其他手机厂商均是通过第三方来实现。华为Mate20 Pro的3D人脸识别技术所涉硬件、结构光模组与算法都是自研的，在安全、抗跌、精度方面都使用了华为自己的核心设计理念，从硬件到软件都被控制在一个闭环里。而除苹果以外的其他厂商，3D人脸识别方案大部分依靠采购、拼凑而来，难以做到紧密配合。
 

华为3D人脸识别技术原理
 

采用3D结构光的原理，华为Mate 20 Pro在录制人脸数据时，前置的散斑投射器，会将30000个不可见的小光点，投射到人脸的各个特征结构上，以获得面部深度信息；同时红外补光灯开启，获得人脸的特征信息。系统再通过红外相机拍摄和分析这些信息，从而获得精准的人脸数据。
 

 

每次需要解锁时，手机会通过红外相机、散斑投射器和红外补光灯捕捉人脸数据，再与系统内的人脸信息进行比对，如果一致，则机主身份确认，手机成功解锁。
 

通过散斑结构光技术，华为Mate 20 Pro散斑投射器投射到人脸上的光点具有随机性，相比编码结构光来说，安全性更高。同时，红外相机通过识别关键面部点，立体防伪，能准确“认出”人脸鼻尖，瞳孔反光，脸颊偏暗等特征。
 

在速度方面，在速度方面Mate 20 Pro的人脸识别解锁速度最快可达600ms（即0.6s）。不到一秒的解锁速度。
 

如何设置华为3D人脸识别
 

华为Mate 20 Pro的3D人脸识别设置也很简单，只需要在【设置】>【安全和隐私】>【人脸识别】，勾选【打开抬起亮屏功能，提升人脸识别解锁体验】，根据提示录入脸部数据，然后选择【直接解锁】就可以了。如不想抬手误解锁，可选择【滑动屏幕解锁】。
 

 

华为3D人脸识别应用：转账更便捷，大额消费更安全
 

除了用来日常的手机解锁，华为3D人脸识别还有更多关键的应用，其中最具实用性的就是转账了。现在，华为Mate 20 Pro的3D人脸识别技术已经得到金融机构的多方认可，除了支持支付宝和微信的人脸支付，还支持工行等银行APP支付，这对于经常需要大额消费的用户尤为适用，无需担心支付安全等问题。
 

 

就便捷性和识别准确率而言，3D人脸识别相对于2D人脸识别和指纹识别来说提升可谓是巨大的。首先，得益于深度AI算法和麒麟980的双核NPU，华为Mate 20 Pro的人脸匹配精准且速度极快，支付更加迅速，避免了付款时让对方久等的尴尬。
 

另外，相比电容指纹、屏下指纹，3D人脸识别的区别是非接触解锁方式，有着更好的盲操、盲解体验，更为便捷、高效。在电影院等黑暗环境下，Mate20 Pro的3D人脸识别技术可以做到抬屏就解锁，而如果是指纹识别则需要把特定手指放到屏幕的特定区域，盲操情况下存在较高的不成功率；在寒冷环境下，用户如果戴手套就无法用指纹解锁手机，而Mate20 Pro的3D人脸识别技术不但可以快速、安全地解锁，在零下25度的环境下依然可以正常使用。
 

在安全性方面，3D人脸识别更是有着其他ID识别方式无法比拟的优势。华为Mate 20 Pro可以在支付时，向人脸投射出3万个信息点，而这些信息几乎很难被复制，其技术误差为百万分之一，比2D人脸识别高出百倍，比指纹识别高20倍。
 

另外，华为Mate 20 Pro还通过了中国泰尔实验室根据“移动电话机人脸识别安全能力测评方案”测评，被评价为人脸识别安全能力五星产品。
 

 

除了支付安全，华为Mate 20 Pro在消费者的隐私安全体验上也有着很大提升。基于3D人脸识别技术，华为Mate 20 Pro的“应用锁”在“图库”、社交类APP、银行类APP、日记类APP等私密APP上可以做到进一步的加密，实用性非常强，比密码加密更人性化，更方便。别人临时借用手机时，普通应用可以打开、但无法打开设置了应用锁的应用，而用户本人使用手机时，Mate20 Pro又能通过识别用户脸部的3D立体信息快速打开应用。
 

华为3D人脸识别，不仅实用还好玩
 

在华为Mate 20 Pro手机发布会上，华为展示了一款3D建模App——3D模术师，现在这款应用已经在华为应用市上架。
 

 

3D模术师，利用的是华为3D结构光相机、前置相机、深度计算芯片（集成在麒麟980），并有AI、华为AR Engine、多种复杂的算法等软件配合，从而实现3D玩偶扫描和虚拟现实的互动。使用方法也很简单，只需要举起手机，将前置3D结构光相机面对物体，倾斜45°，使物体完全呈现在相机区域。待稳定后点击扫描按钮，开始3D建模。
 

 

最后点击“生成模型”按钮，待生成结束后，即可点击保存。
 

建模完成后，还可以进行AR互动。首先需要找一处平坦的场地让复活后的TA着陆：选择“AR动画”，用后置相机扫描一个纹理较好的平面，等候1-2秒让场地识别完毕。
 

 

这就是最终可实现的效果了，除此之外，模型的尺寸可以根据你的需求随意更改，你可以让它变成巨人，也可以变成迷你体。
 

3D人脸识别成为主流前沿技术，是行业大趋势
 

3D人脸识别现已成为比指纹识别、2D人脸识别更高级的生物识别技术，是手机行业的下一个科技竞赛节点，将逐渐演进为最主流的生物识别技术。17年苹果iPhone X发布时，最有代表性的技术就是基于3D结构光技术的Face ID人脸识别，但是随着去年Mate 20 Pro的发布，华为也打破了这苹果在这一技术上的垄断，让国产手机用户也能体验到这一技术带来的便捷。