苹果的新 Face ID 系统采用了一种可以追溯到几十年前的传感策略

周二，除了三款闪亮的新款 iPhone 机型外，苹果还发布了 Face ID，这是一种巧妙的新方式，人们只需向手机展示自己的脸部，就可以生物识别地解锁手机。该系统不仅依赖于神经网络（一种机器学习形式），还依赖于手机正面自拍相机附近的大量传感器。

苹果的面部识别技术与 Facebook 不同，Facebook 识别你的照片并建议添加标签，识别过程是在照片的二维空间中进行的，而最新的 iPhone 则考虑某人脸部的三维空间，并将其作为生物特征指标来解锁（或不解锁）手机。

可惜的是，你需要为 iPhone X 支付 999 美元，因为该功能仅适用于该公司的新旗舰智能手机。该公司所谓的 TrueDepth 相机系统包含的传感器包括红外摄像头和点投影仪，后者可在用户想要解锁手机时在用户脸上投射超过 30,000 个红外点的图案，苹果高级副总裁 Phil Schiller 昨天描述了该技术。

面部识别过程的一个步骤是 TrueDepth 相机系统拍摄红外图像；另一个硬件将数千个红外点投射到脸上，Schiller 解释道。“我们使用红外图像和点阵图案，并将它们推送到神经网络中，以创建您面部的数学模型，”他说。“然后我们将该数学模型与我们存储的您之前设置的数学模型进行对比，看看是否匹配并解锁您的手机。”

结构光

密歇根州立大学计算机科学与工程学教授、生物识别专家阿尼尔·贾恩表示，将物体投射到三维物体上以帮助计算机视觉系统检测深度的技术可以追溯到几十年前。它被称为结构光方法。

贾恩表示，一般来说，计算机视觉系统可以使用两个独立的摄像头来估计深度，从而获得立体视图。但结构光技术用一个投影仪代替了其中一个摄像头，后者将光线投射到物体上；苹果使用的是点状图案，但贾恩表示，其他光线配置，如条纹或棋盘图案，也已被使用。

Jain 表示：“通过对相机和投影仪进行适当的校准，我们可以估算出系统所见曲面物体的深度。”投射到平面上的点与投射到曲面上的点在系统看来是不同的，而人脸当然都是曲线。

在主题演讲中，席勒还解释说，他们已经采取措施确保系统不会被照片或碟中谍式面具等诡计所欺骗，甚至“与好莱坞的专业面具制造商和化妆师合作”。贾恩推测，实现这一点的原因是该系统利用了红外线，他说红外线可以用来区分皮肤和合成面具等材料。

最后，该系统利用神经网络的力量来处理在人脸识别过程中收集的数据。神经网络是人工智能中的一种常用工具；从广义上讲，它是计算机科学家通过输入数据来教授的程序。例如，研究人员可以通过向神经网络展示大量带标签的猫图片来训练神经网络识别猫等动物——然后，系统应该能够查看新照片并判断这些图片中是否有猫。但神经网络并不仅限于图像——例如，Facebook 使用多种类型的神经网络将文本从一种语言翻译成另一种语言。

市场上的其他手机已经配备了面部识别系统，尤其是三星的 S8 手机和新款 Note8 设备；它们使用手机的前置摄像头，但该公司警告说，面部识别功能不如使用指纹识别器那么安全。例如，你不能用它来进行三星支付，但苹果表示，他们的 FaceID 系统确实可以验证 Apple Pay 交易。

贾恩表示，苹果的生物识别 Face ID 系统“将技术提升了一个档次，因为不是每个人都能制造出生物识别神经引擎”，或者像苹果所说的那样，使用超过 10 亿张图像来训练人脸识别系统。“所以我认为其他供应商很难效仿。”