自從蘋果開售 iPhoneX 後,各國的雙胞胎輪番上陣,來挑戰其 FaceID 到底靠不靠譜。
來自美國的 Greg Fieber 和 Brian Fieber 是一對 36 歲的雙胞胎,他們被科技博客 Business Insider 邀請進行測試,雖然兄弟倆用肉眼難以分別,但 Face ID 在多次的測試中都成功辨認出瞭他們!
不過,下面這對來自中國的雙胞胎就成功騙過瞭 Face ID,但過程有些曲折 ↓↓↓
在一臺錄入瞭哥哥臉部信息的 iPhone X 上,弟弟第一次試圖解鎖時失敗瞭。
但是,當弟弟直接輸入密碼並試玩瞭 5 分鐘後,鎖上瞭 iPhoneX,當他再次嘗試解鎖時成功瞭!
其實,用肉眼來看的話,還是上面那對美國雙胞胎長得更像,尹擎和尹毅還是可以看出一些差別的,那為啥他們能成功呢?
雷鋒網編輯去蘋果官網查詢瞭一些有關面容解鎖的解釋,發現瞭下面這段話 ↓↓↓
面容 ID 會自動適應您的外觀變化,如化妝或長出面部毛發。如果您的外觀出現瞭更為顯著的變化(如剃掉瞭絡腮胡),面容 ID 會先讓您使用密碼來驗證身份,然後再更新您的面部數據。
一種很有可能的情況是,iPhone X 在這短短的 5 分鐘內更新瞭面貌信息,把弟弟的信息也更新進去瞭,因為兩人很像,讓 iPhoneX 錯以為是同一個人,得以成功騙過。
那有沒有雙胞胎直接可以解鎖的情況呢?
有的!
成都商報直接邀請下面這對雙胞胎去商店實測 ↓↓↓
先錄入弟弟的面部,讓哥哥來解鎖。
結果,毫無壓力的直接解鎖成功!
而且,不管是哥哥還是弟弟,戴上帽子或者取下眼鏡,都能打開。
現在很多支付都開通瞭 FaceID,擁有雙胞胎兄弟姐妹的 iPhone X 用戶們,留點心哪 ~
除瞭雙胞胎這招,最 " 喪心病狂 " 的莫過於來自外媒《連線》雜志編輯部的這幫人,他們招來一位經驗豐富的生物識別黑客、一位好萊塢化妝師和化妝藝術傢,並請專欄作者大衛 · 皮爾斯(David Pierce)擔任小白鼠角色,打算通過高仿真面具來挑戰 iPhoneX 的人臉識別。
編輯部花費數千美元購買整個過程中所需要的所有材料(矽酮、明膠、乙烯樹脂,石膏和塑料 ……), 來復制皮爾斯的臉龐,從酒窩到眉毛,沒有放過任何細節。
▲好萊塢專業化妝師嘗試用各種材料制作皮爾斯的面部模型
然後找來一位跟皮爾斯外形很像的人,戴上根據皮爾斯的臉而做的面具。
結果,那些在電影中幾乎可以亂真的面具,到瞭 iPhoneX 這裡,有幾次根本沒檢測到是人臉 ……
為何有的雙胞胎能騙過 FaceID,有的不能
那為何有的雙胞胎可以騙過 iPhoneX 的 FaceID ,而有的不能?
首先我們來看一下 對 iPhoneX 面容識別的介紹 ↓↓↓
它所帶的原深感攝像頭,會通過投射並分析 3 萬多個不可見的點,來捕獲準確的面部數據,進而創建面部的深度圖。
來自香港理工大學的模式識別博士曲曉峰告訴雷鋒網,其實原理是激光投影點陣,依據的是激光三角法測距 ↓↓↓
埃及人在搭建金字塔的工程中就使用瞭三角測量原理。用激光三角法確定每一點的深度之後,就可以得到三維深度圖。
實際位移 s 在圖像上對應的位移就是 s'。
iPhone X 的特殊之處在於,它的器件足夠小,功耗足夠低,同時選取激光光譜,在人眼不可見的紅外波段的激光點陣,我覺得這是蘋果綜合應用現有工程技術的集大成之作。
而且,大批量生產,在品質的控制、測量的校準標定上,都有相當的難度。
曲曉峰所說的器件,其實一部分就來自被大傢所調侃的 " 劉海 ",它所搭載的原深感攝像頭系統,是這次 iPhone X 的最大亮點 ↓↓↓
如上圖,從左到右,依次是紅外鏡頭、泛光感應元件、距離傳感器、環境光傳感器、揚聲器、麥克風、700 萬像素攝像頭、點陣投影器。
其中三個器件應被重點關註。
紅外鏡頭:會讀取點陣圖案,捕捉它的紅外圖像,然後將數據發送至 A11 仿生這款芯片中的安全隔區,以確認是否匹配。
泛光感應元件:借助不可見的紅外光線,即使在黑暗中也能識別你的臉。
點陣投影器:通過將 3 萬多個肉眼不可見的光點投影在你臉部,繪制出獨一無二的面譜。
這就決定瞭,蘋果在獲取用戶的面部數據時,是整個立體的三維臉部數據,而非簡單的二維面部掃描。
所以,對於肉眼都不可分辨的雙胞胎,蘋果是可以測出來的,畢竟,眼睛是無法精確分辨 3 萬多個光點的。
但是,為何仍有雙胞胎可以騙過?
曲曉峰認為,人臉識別提取的特征,主要還是幾何特征,這對同卵雙胞胎的分辨能力,還有缺陷。
在蘋果的官網中,也確實對這點做瞭說明 ↓↓↓
人群中任意一個人看向您的 iPhone X 並使用面容 ID 解鎖設備的概率大概為一百萬分之一(而 Touch ID 為五萬分之一)。這一統計概率值對於部分人群有所不同,其中包括雙胞胎、和您長得很像的兄弟姐妹,以及未滿 13 周歲的兒童,因為他們可能還未完全形成明顯的面部特征。
其在官網也建議,如對這一技術存有疑慮,建議使用密碼進行認證。
對於在尹擎和尹毅身上所發生的狀況,董曉峰解釋,模型或者特征的更新,也是生物特征識別一個常用的策略,在確定為同一人的情況下,對現存特征進行更新,以便適應用戶日積月累的緩慢變化,是提高系統穩定性和適應能力好方法。
但這裡就存在一個平衡,多大差異才能判定是兩個人,多大差異會認定是同一個人。從尹擎和尹毅被判定為同一個人的例子可以看出,蘋果的 FaceID 對於雙胞胎的區分能力,有時的確不如我們的肉眼。
除瞭蘋果,目前市場上擁有人臉識別功能的手機還有很多,比如剛剛發佈的錘子手機就使用瞭曠視科技的人臉識別技術,在雷鋒網問到有關雙胞胎識別的問題時,曠視科技回應,極為相似的雙胞胎識別問題,目前從技術層面上講沒有任何一傢能 100% 解決。
虹膜、眼紋等更安全的識別模式為何沒被大規模用
面部識別對雙胞胎傻傻分不清楚,那其他的方式呢?
11 月 3 日,螞蟻金服就發佈瞭眼紋識別技術,聲稱已實現通過普通手機進行眼紋識別,在實驗室場景下已能識別長相極端相似的同卵多胞胎。
曲曉峰也告訴雷鋒網,指紋、虹膜、掌紋等基於紋理特征的,確實更容易區分雙胞胎。理論上,即使是克隆人,同樣的 DNA,由於在發育過程中的隨機性,最後形成的特征,都還是有差異的。在要求更為精準的金融行業,其實已經有很多用瞭虹膜識別。
但是,為何獨獨人臉識別能獲得手機廠商的青睞?
曠視科技回應,以虹膜識別為例,雖然識別精準度極高,誤差率隻有十萬分之一,但同時,它對於硬件、算法、識別條件的要求也最高。
虹膜識別需要一個專門的虹膜采集攝像頭,而目前這種專用攝像頭沒有在大眾手機中普及;虹膜比對的計算需要復雜的算法,對設備的運算能力有一定的要求。所以在移動設備上實現高可用性的虹膜識別,技術還需要完善。
相比之下,人臉無需接觸、無需等待,一些國內手機廠商的人臉識別(主要跟蘋果對比),對硬件設備依賴低、算法可通過軟件進行升級,因此在用戶體驗上有著天生的優勢。
其實,RGB 單攝的手機都可以通過軟件升級來完成人臉識別功能的嫁接。比如小米 6 和小米 Mix2,在發佈之初都沒有這個功能,但近期通過升級都可以使用人臉識別解鎖。
曠視科技告訴雷鋒網,從安全性和易用性上講,人臉識別是最均衡的技術。特別是中國在人臉識別的應用上,有一定的數據基礎,比如居民身份證上就有人臉的數據,這在安防領域,是個優勢。
哪種識別模式將成主流
如果隻是為瞭安防,顯然紅外成像有著更高的安防能力,典型案例是,微軟的人臉識別在不開燈時都能識別。
但是,手機廠商紛紛選擇人臉識別,可能還是考慮到未來的發展。
根據路透社公佈的一份合同條款顯示,蘋果將允許開發者從用戶的 iPhone 中提取特定的面部數據," 隻要他們尋求客戶的許可,而不是將數據賣給第三方 "。這意味著,對於 iOS 開發者來說,可以獲得一張 iPhone 用戶面部的 " 粗略地圖 ",以及 " 超過 50 種面部表情的數據 "。
從目前風靡的一款遊戲 "face dance" 來看,開發者以後想得到用戶的部分面部數據,也許沒那麼難 ~
曲曉峰預測,如果蘋果開放數據的話,確實可以有一大批應用出來,目前在學術上,三維人臉是可以識別情感的。
如果一款遊戲可以讀懂你的心,互動起來的效果確實有很大腦洞可開 ~~~
曠視科技也預測,一方面人臉會繼續強化在安全(刷臉解鎖、刷臉支付)上的應用,另一方面在娛樂場景中有也會有更多的應用(如:VR、智能美化、基於人臉的體感小遊戲等)。
其他模式識別難道沒有發展前景?畢竟不是人人都買得起 iPhone X 。
曲曉峰認為,現在定價高,主要是研發成本,未來可以通過海量生產解決價格和精準度的問題。
其實現在有區分同卵雙胞胎能力的人臉識別,但需要用特定設備、用特定算法。不管哪種識別技術,如果被某個巨頭選上,海量應用,硬件成本都不會太高。
未來,多種模式疊加是一個趨勢(專業術語是多模態識別),目前在應用上,很多都已經是多模態識別瞭,隻不過宣傳的時候,隻會宣傳與眾不同的那一個 " 單點 "。
參考信息:成都商報、美國《連線》雜志