德國3D成像和紅外線偵測感測器公司TrinamiX最近揭露了一項有助於防止臉部辨識欺騙手段的安全技術。該公司現正與高通(Qualcomm Technologies)合作,將該技術應用於高階和低階智慧型手機中。

Trinamix成立於2015年,是化工巨擘巴斯夫(BASF)旗下全資子公司,但其營運是獨立的。Trinamix表示,透過其專利的光束輪廓分析技術,根據實體特性區分並辦識不同的材料,以檢測是否為活體皮膚。這種技術功能有助於防止使用者透過矽膠面具、高解析印刷品或甚至是3D渲染的使用者臉部特徵,欺騙智慧型手機進行解鎖。

這種3D感測系統可確定與光束輪廓特性的距離,處理從可見光到紅外線(IR)的波長。它可從單個相機系統中提取三項數據流:2D IR影像、3D深度圖,以及材質分類。雖然發佈這項技術的目的在於增強智慧型手機和消費產品的安全性,但TrinamiX表示,該技術已用於料箱抓取(在工廠和工業環境中)、機器視覺以及物件辨識等。

Ingmar Bruder

TrinamiX執行董事兼創辦人Ingmar Bruder在倫敦接受《EE Times》訪問時說:「這是一項全新的安全解決方案,可支援Android和Windows,搭配所有平台和產業的臉部辨識技術。」

他解釋了這一技術背景。「目前基本上有兩種深度擷取辦法:飛時測距(ToF)和立體視覺,包括結構光。如今我們發現了第三種方法,稱為光束輪廓分析,並為其申請了多項專利與IP。這項新技術基於反向散射特性,使用40,000個點創建了一個密集的深度圖,讓我們可以為每個點測量距離。」他補充說:「我們的技術基於三個關鍵組件:NIR攝影機模組、泛光照明和投光器,可以安裝在任何臉部辨識功能之上。」

隨著這項新技術的發佈,TrinamiX並表示加入了高通軟體加速器計劃,以使其「活體皮膚」檢測專利技術成為各種行動裝置的臉部辨識標準。透過雙方的合作,OEM客戶可以使用TrinamiX光束輪廓分析技術,從單個攝影機系統中提取三項數據流。在Qualcomm Snapdragon行動平台上使用執行於Qualcomm Hexagon處理器的TrinamiX專有演算法,可提供材料分類。

該公司表示,這種「感知」活體皮膚的能力是一種新的安全保護方法,目前已能搭配任何標準的第三方臉部辨識演算法使用。從智慧型手機到筆記型電腦等任何裝置以及安全存取控制系統,均可透過該技術實現安全可靠的臉部辨識。

透過單眼相機進行深度測量

儘管TrinamiX是BASF的全資子公司,但這項基於材料實體特性區分並辨識材料的能力,是TrinamiX針對感測器系統的研發成果。2011年,其於BASF工作的科學家在表徵開發中的光電材料時有了意外的發現。一開始他們認為這項發現是個錯誤,後來才證明它其實是令人大開眼界的功能,可通過單眼系統進行瞬時深度測量。隨著TrinamiX的發展,除了化學和物理學的基礎研究,也著重於3D成像的演算法設計、基於雲端的光譜服務,以及跨多個產業的光纖距離測量。

beam profile analysis

光束輪廓分析技術基於反向散射特性,以40,000個點創建一幅密集的深度圖,可用於測量每個點的距離。
(來源:TrinamiX)

TrinamiX, tech identify materials

TrinamiX解釋,該技術可依據不同的材質特性分類並辨識材料,使其得以區別活體皮膚、3D列印影像或面具。
(來源:TrinamiX)

在3D成像,光束輪廓分析技術可透過單個相機,將標準相機和投光器轉變為可進行感測的成像系統。光束輪廓分析透過從一個系統中提取包括2D影像、3D深度圖和材料分類等三項數據流,以增加物體和用戶辨識的可靠性。使用執行在多種不同平台(如PC的CPU或GPU或嵌入式運算單元的DSP)上的專有演算法完成分析。

在料箱抓取應用中,機器人可以根據技術辨識物料的能力來訓練自己,學會辨識箱子或容器,從而可以動態定義箱子或容器的邊界。

Bruder說:「您可以根據實際材料訓練系統。在機器人揀選中,您無需預先定義邊界,因為系統可以查找物料和邊界。它還可以對物料進行分類,例如在回收時。」

他說,除了工業應用外,該公司還希望透過現有的硬體和軟體進軍消費市場。

例如,「我們可能會看到首先採用這種技術的首批產品之一是掃地機器人。目前正在評估中,但產品可能會在2021年投放市場。同時,在消費類產品中,我們將在2021年初看到使用光束輪廓分析的高階和低階智慧型手機。」

編譯:Susan Hong

(參考原文:Beam Profile Analysis Beats Facial Recognition Cheats,by Nitin Dahad)