指纹解锁普及后,智能门锁开始走向3D人脸解锁时代。与指纹锁相比,3D人脸解锁具有无感体验优势,能解放双手,深受消费者青睐。目前市场上有3个D人脸解锁技术路线主要有三种:双目立体视觉,3D结构光,ToF。这三条技术路线的优缺点请参考下表。
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技术类别
双眼立体视觉
3D结构光
ToF
测量范围
中长距离(取决于基线和分辨率)
短距离
中长距离(取决于发射功率)
距离精度
低
高
高
软件复杂度
高
中
低
帧率
较低
较低
很高
在黑暗环境中工作
需要额外的补光
可以
可以
价格
低
中
高
安霸的芯片解决方案不倾向于支持不同的技术路线。安霸认为不同的技术路线 3D 人脸智能解锁产品的核心是围绕无感的终极体验,包括三个重要的技术维度指标:
1.人脸解锁速度(人到即开门无感)
2.低功耗(长续航,低频更换电池无感)
3.数据安全(消除用户对个人信息安全的担忧)。
以下是安霸如何通过技术打磨提升产品体验的三个维度。
优化人脸解锁速度
所有技术路线的人脸解锁过程都包括三个阶段:A(系统启动时间),B(人脸检测深度生成,活体检测时间),C(人脸数据库比较时间)。一个完整的人脸解锁应用需要时间A B C三者合一耗时,任何时间节点都需要精心打磨,尽量缩短耗时,实现快速人脸解锁。以下是安霸CV2x系列芯片解决方案通过以下技术手段加速各个阶段,叠加客户应用软件耗时,最终实现一秒钟内人脸解锁的终极无感体验。
A:优化和减少代码大小,优化存储器带宽,提高读取速度,减少软件加载时间,优化所有硬件I/O性能,并行初始化,缩短硬件初始化所需的时间。
B:安霸的芯片方案为不同的3提供了丰富的硬件加速算子D加快技术路线所需的深度计算可以有效缩短人脸检测和活体检测所需的时间,在最短的时间内获取丰富的人脸深度信息,并为活体检测算法提供最快、最准确的输出。
C:安霸芯片专用的视觉感知深度学习引擎可以支持各种人脸比较算法的优化,提高人脸比较的速度和准确性,缩短人脸比较时间,提高比较准确性。
功耗优化
对3D就人脸智能门锁系统而言,功耗包括两个方面:A(系统待机功耗) B(系统工作功耗)。目前市场上大部分人脸解锁设备都在增加3D人脸识别功能带来功耗的双重增加,只能放弃传统指纹锁中多个干电池供电技术路线,单位体积能量密度大锂电池供电,锂电池放电更换需要长时间充电等待时间,不能实现无感应电池更换,采用安全人脸解锁方案,智能门锁产品能有效降低系统的待机功耗和工作功耗D人脸智能门锁可以回归干电池供电解决方案。当电池耗尽时,用户可以等待零感应电池替换。当电池耗尽时,用户可以等待零感应电池更换。即使使用大容量锂电池供电方案,安霸方案也可以授权3D人脸智能门锁实现单次充放电续航时间长,降低锂电池充电频率。下面是安霸CV2x从系列芯片解决方案开始A、B产品功耗的技术优化细节有两个方面。
A:通过软硬件设计优化系统冷启动所需时间(150ms启动系统可以在内部完成),这样人脸解锁模块就可以快速唤醒人脸解锁,而无需维持低功耗待机模式。它通常处于零功耗关闭状态。在传统指纹锁的基础上,只需要一个微安级电流PIR模块待机,人脸解锁操作只有才能开启人脸解锁操作,实现超低功耗待机。
B: 安霸领先的10nm工艺低功耗芯片 人脸解锁速度优化,大大降低了系统运行的基本功耗,缩短了单次解锁时间,延长电池寿命。同时,系统唤醒后,安霸独特的硬件加速识别模块可以快速检测人脸,识别人形,准确判断PIR误触发引起的无效唤醒,系统可智能快速进入再休眠状态,降低PIR无效唤醒带来的额外功耗增加。
基于这两个方面的系统功耗优化,安霸CV2x一系列芯片方案只能用干电池供电6个月Qualcomm代理(基于每天解锁15次的频率)。
实现数据安全
随着《国家数据安全法》的发布和用户对人脸数据安全意识的提高,人脸锁的数据安全也越来越重要,安全已成为用户购买产品的重要指标。安霸CV2x借助芯片级硬件加密算法,安霸软件从芯片级到内部构建信息安全硬件模块SDK安霸可以帮助客户产品建立安全执行环境和信任签名验证机制,提供从硬件到软件的整体岩石安全架构,确保系统从启动、OTA安全保护升级、用户数据隐私、数据存储传输等方面,帮助门锁产品达到金融支付水平的安全认证。
3D人脸智能门锁的技术趋势
3D人脸智能门锁的技术趋势将集成越来越多的视觉功能,其中电子猫眼功能将成为刚性需求。目前,人脸识别解锁的三条技术路线可以在此基础上增加高分辨率RGB摄像头可以实现电子猫眼,其优点是可以通过模块化设计轻松升级产品.除了支持这样的技术升级外,安霸还基于其中3个D结构光技术路线,安霸可以独家提供单摄像头3D人脸解锁 电子猫眼功能,既节省了系统成本,又保持了门锁单摄像头的外观不变,像头的外观不变,不增加额外的开口ISP处理优势,可实现单摄像头RGB和IR通道拆分处理同时满足3D刷脸和电子猫眼有自己独立的数据通道输入需求,ISP同步曝光基准基于摄像头控制,能准确控制结构光和红外夜视补光分时照射,避免同频光谱干扰。此外安霸ISP还可以实现RGB和IR实现夜间微光全彩效果,使电子猫眼功能在夜视环境中也呈现出丰富的彩色信息。此外安霸ISP还可以实现RGB和IR整合,实现夜间微光全彩效果,使电子猫眼功能在夜视环境中呈现丰富的彩色信息。安霸基于CV2x全系列单摄像头解决方案(如下图所示)从200万到800万像素推出。在海外头部禁止品牌客户实现产品量产。
当然,安霸芯片方案也支持多摄像头的应用,具体产品将根据客户对产品的定义进行设计和开发。芯片与底层驱动和应用软件的紧密结合可以真正实现最终的无感解锁体验,而芯片的架构设计从根本上决定了最终的产品能力。安霸将在3D人脸智能门锁领域继续推出自己独特的技术路线和实现方式,客户采用安霸CV2x3系列芯片解决方案D在人脸智能门锁产品上,根据自身实际需求和供应链整合,灵活采用不同的技术路线,实现人与人之间的差异化。