浅谈结构光与双目3D人脸识别方案的区别

 【CPS中安网 cps.com.cn】 时光荏苒，年已过半，人脸锁行业交出了令人满意的答卷。在行业热起来的同时，也给部分锁厂带来了困惑，究竟是结构光好呢，还是双目3D好呢？在这里浅谈一下两种方案的区别，希望能给你还在困惑的你以帮助。

(一) 结构光镜头的原理

Ø 结构

结构光镜头由散斑发射体，红外灯珠与镜头组成。

红外灯珠仅用于获取红外图像，不影响到深度图像生成。

Ø 原理

首先用散斑发射器发射特定的图案到物体后，通过镜头获取物体的投影图像。

然后经过分析获取散斑的位置，并计算出与其对应的基准图案的点位置，根据位置之间的偏差，生成深度图像。

最关键的是从获取的图像计算出斑点位置，大部分计算量消耗在此计算。

图1. 基准图案及通过镜头获取的图像

图2. 结构光镜头的深度图像计算原理

(二) 基于双目镜头的深度图像生成原理

Ø 结构

双目镜头由红外灯珠和两个红外镜头组成。

Ø 原理

通过双目镜头同时获取物体的左右图像，然后用它计算出互相对应的点，根据对应点之间的时差来生成深度图像。

双目镜头方案的技术要点是从左右图像计算出点对应关系。

图3. 从左右镜头获取的图像以及对应点

图4. 基于双目镜头的深度图像计算原理

(三) 结构光与双目方案之间的比较

Ø 在外部光线影响较大的情况下，双目方案能准确获取深度图像， 但结构光方案很难生成深度图像。

因为外部光线干扰结构光镜头采集的投影图像，无法正确获取散斑点，因此很难生成深度图像。

而在双目镜头方案下，虽然有外部光线的干扰，但左右图像会同时受到同一个强度的光线影响。所以不会对对应点的计算带来任何影响，能够获取正确的深度图像。

综上所述，在阳光的直接照射下，双目方案能够以高准确度来判断活体，而结构光方案获取完整的深度图像就很难，因此很难准确判断活体，导致假脸能通过或真脸被拒绝的概率加大。(例：阳光照射人脸的侧面或正面的情况）

Ø 因为结构光和双目方案都是先生成深度图像，然后根据它来判断活体， 因此在没有或受外部光线的影响不大时，防御平面照片攻击的性能没什么差异。

Ø 针对带有类似于人脸深度信息的3D模型和面具的攻击，结构光和双目方案仅靠深度算法都不能准确判断出活体，还需要利用红外图像的多种活体算法去判断。因此，对于3D模型和面具的活体识别能力与硬件上采用结构光或者双目没有任何关系。

(四) 结论

与结构光方案相比，双目方案在外部光线影响较大的情况下仍能发挥出更好的活体识别性能。在其他方面，两种方案的性能上没有差异。

但是，现在市面上仍有一些算法（2D算法）不过关的方案存在，这些伪双目3D方案，从硬件上很难分辨，具有较强的迷惑性。双目3D人脸识别算法的核心技术是算法，如果对活体的判断不是通过3D深度算法，那就很容易被照片攻击，就谈不上安全性了。这种乱象导致市场对双目3D人脸识方案产生误解，所以希望行业重视品牌，使用真正的3D人脸识别方案产品。同时，也要提升自身技术检测能力，以保证交出合格达标的人脸识别产品。

目前珠海易胜科技的双目3D人脸识别方案在活体判断上采用自主研发的3D神经网络深度成像算法，可以轻松解决各类照片和头模、面具的攻击，并且能精准的分开双胞胎，在行业中始终保持领先地位。