繁維科技程斯特：TOF相機下的3D人臉識別，破傳統識別困局

TOF的爆發(fā)一定是伴隨著(zhù)成熟的商業(yè)應用。

3D人臉識別的市場(chǎng)正在逐漸打開(kāi)，相較于當前的2D識別，這種主動(dòng)式，不易受光線(xiàn)影響的識別方式，也涌入了不少新入局者。

圍繞人臉識別，紅海之下會(huì )有一片新藍海嗎？近日，鎂客網(wǎng)采訪(fǎng)了專(zhuān)注于TOF相機研發(fā)的繁維科技創(chuàng )始人程斯特，他以TOF相機的商業(yè)應用為例，提出了他對3D人臉識別行業(yè)的一些思考。

“七年”磨一劍，始終堅持研究TOF

從兩年前的iPhone X開(kāi)始，3D成像技術(shù)在消費端的應用快速增長(cháng)。而在行業(yè)端，圍繞三維視覺(jué)的應用也進(jìn)入發(fā)展新階段。

繁維科技成立之初，市面上對于3D相機的研究還處于早期。繁維科技當時(shí)也做過(guò)雙目立體視覺(jué)、多路拼接全景相機、結構光3D掃描儀等產(chǎn)品，拿下過(guò)安防領(lǐng)域的巨額訂單。但是他們始終看好的是TOF，從2013年開(kāi)始就一直潛心研究TOF模組。

程斯特談到了當初堅持要研究TOF的原因，“我們對各種不同的3D技術(shù)進(jìn)行了研究對比，其中對TOF技術(shù)最感興趣，便開(kāi)始更深入地挖掘它的優(yōu)勢。”

在談TOF之前，有必要做個(gè)小科普。當前，比較成熟的3D成像方案主要就三種：結構光、雙目視覺(jué)以及TOF（飛行時(shí)間）。

結構光最典型的應用案例是蘋(píng)果的Face ID，通過(guò)發(fā)射特定圖形的散斑或者點(diǎn)陣的激光紅外圖案，和原來(lái)的圖像進(jìn)行對比，從而測算出相應的深度信息。相較之下，TOF屬于主動(dòng)式，深度傳感器會(huì )驅動(dòng)LED等光源發(fā)出調制的脈沖紅外光，遇到物體反射后，它會(huì )計算出光線(xiàn)發(fā)射和反射時(shí)間差或者相位差，實(shí)現距離的測量，最終產(chǎn)生深度信息。

圖 | 繁維科技ToF相機產(chǎn)品家族

可以說(shuō)，既有的三種方案各有優(yōu)劣，TOF的響應速度快、精度高，不易受環(huán)境光線(xiàn)干擾，但是功耗和成本稍高；結構光的工業(yè)化應用較多，但距離短，容易受環(huán)境光干擾；雙目立體成像更適合室外強光條件和高分辨率應用，但精度不高，算法復雜。

今年以來(lái)，陸陸續續也有不少手機廠(chǎng)商將眼光瞄準了TOF相機，著(zhù)手推出搭載TOF相機的手機?？梢灶A見(jiàn)，消費端市場(chǎng)的打開(kāi)必然會(huì )帶起新一輪3D成像熱。

正好處在產(chǎn)品量產(chǎn)關(guān)鍵節點(diǎn)的繁維科技，也很敏銳地抓住了市場(chǎng)的風(fēng)向。在今年推出了兩款產(chǎn)品TSP-V2和TSP-V3，分別適用于不同距離的深度信息獲取。

圖 | 繁維科技ToF相機TSP-V3

“七年”磨一劍，從開(kāi)始研發(fā)到生產(chǎn)出成熟、穩定的量產(chǎn)TOF產(chǎn)品，既要坐住冷板凳，也得有足夠的科研實(shí)力去支撐產(chǎn)品的商業(yè)化的應用。

對此，程斯特顯得信心滿(mǎn)滿(mǎn)，“之所以現在才推出這兩款產(chǎn)品，我們是想帶著(zhù)一些應用一起推出，比如3D人臉識別。”

TOF相機下的3D人臉識別，解決傳統CV識別的問(wèn)題

人臉識別是個(gè)巨大商機，尤其是計算機視覺(jué)火熱的這幾年，商湯、曠視帶著(zhù)一眾大小廠(chǎng)商在這個(gè)領(lǐng)域殺出一條紅海。

但CV下的人臉識別也遇到了一些問(wèn)題，比如之前人臉識別自動(dòng)抓拍系統將公交車(chē)身的董明珠廣告認作是闖紅燈的行人。

相比較之下，3D人臉識別可以直接通過(guò)相機判定，不需要另外的活體檢測或者通過(guò)一些特殊的動(dòng)作來(lái)證明圖像和真人的區別。

其次在一些較為陰暗的環(huán)境下，2D相機的效果也遠遠不如TOF，而TOF相機無(wú)需額外的補光、主動(dòng)式發(fā)光模式?jīng)Q定了它在一些特殊環(huán)境下工作會(huì )更穩定。

程斯特認為從技術(shù)層面來(lái)看，3D人臉識別肯定要優(yōu)于普通的2D人臉識別，而且等后續量做起來(lái)，成本也能快速降下來(lái)。“不管是在識別距離、抗干擾能力還是識別速度上，我們的產(chǎn)品都已經(jīng)達到了業(yè)內領(lǐng)先。”

目前，繁維科技的TOF相機輸出的圖像分辨率可達到640 x 480，提供從0.5米到10米之間的檢測距離。同時(shí)，針對戶(hù)外環(huán)境光可能帶來(lái)的干擾，他們特地優(yōu)化了TOF相機的光學(xué)設計，并在算法上下了很大功夫，大幅度提升了深度圖的質(zhì)量。

從2013年研發(fā)TOF以來(lái)，程斯特和團隊對底層的芯片到上層的應用算法了如指掌，對TOF的技術(shù)特性也爛熟于心。所以他們現在可以提供從硬件設計、算法開(kāi)發(fā)到產(chǎn)品集成的一整套解決方案。

“客戶(hù)用我們的TOF相繼可以直接輸出深度圖，做他們想要的應用，我們也能幫他們實(shí)現一些諸如計算體積、檢測人臉、動(dòng)作識別、骨骼提取等在內的應用。”

除了滿(mǎn)足客戶(hù)一些細微的定制化需求之外，程斯特表示他們的最大的優(yōu)勢便是讓TOF快速實(shí)現落地。

據了解，繁維科技目前有博士5人，研究生60余人，分別在深圳、上海和美國萊克奧斯韋戈市設立了研發(fā)部門(mén)，借助中、美兩地的人才優(yōu)勢，對3D視覺(jué)系統的進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。而繁維科技的TSP系列TOF相機也已經(jīng)應用在智能門(mén)鎖、門(mén)禁系統、安防監控等場(chǎng)景。

最后：

程斯特認為TOF的爆發(fā)一定是伴隨著(zhù)成熟的商業(yè)應用，比如以人臉識別為核心的智能門(mén)禁、刷臉支付等應用場(chǎng)景。

不過(guò)，大規模應用的前提是TOF相機的穩定和成本達到預期，現在技術(shù)問(wèn)題基本已經(jīng)解決，接下來(lái)就是等到行業(yè)市場(chǎng)的爆發(fā)。

繁維科技的發(fā)展方向也很清晰：第一階段要繼續推進(jìn)3D人臉識別的應用，與此同時(shí)挖掘更多有潛力的場(chǎng)景，比如程斯特向鎂客網(wǎng)透露，他們最近在和掃地機器人的客戶(hù)溝通。

至于能夠獲取深度信息的TOF相機到底會(huì )在哪個(gè)關(guān)鍵節點(diǎn)迎來(lái)市場(chǎng)爆發(fā)，我們也拭目以待。

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