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奥比中光体积最小的3D刷脸模组发布,智能锁设计要迎来颠覆?

4月27日,3D视觉感知领域独角兽奥比中光在广东发布新品U2。
U2是什么?不是侦察机,而是一款小型化的3D刷脸模组,专门针对智能锁产品开发。从卡密锁、指纹锁到智能锁,门锁的解锁姿势在不断刷新技术高度。在追求极致安全的道路上,智能锁正迎来一波新的变革。
大约从2018年起,配备人脸识别的智能锁正式问世。但长期以来,“刷脸”模组的成本较高,而且不易集成,为刷脸解锁的普及带来了障碍。随着手机行业全面向刷脸解锁过渡,以安防为重任的智能锁也开始将面部信息作为首选的生物识别信息。其实,在指静脉、人脸识别和虹膜识别等非指纹识别的活体识别中,人脸识别是最有可能破局的一项技术。一来它在移动设备上的应用已经非常广泛,二来它最有机会降低成本和实现小型化。
人脸识别模组的关键在于摄像头、芯片和算法三大项,虽然解决方案都比较成熟,但要实现极致安全体验还是面临很大挑战。
奥比中光发布的U2模组,为智能锁行业带来了新机会。
01什么是U2?
U2主打三个卖点:小型化、低功耗与真3D。我们依次介绍:
关于小型化:U2的尺寸仅为41mm *15.2mm *8.7mm,体积较同类产品减少近50%。U2的“玲珑身材”,使其不占用过多门锁ID(工业设计)空间,让具备3D刷脸功能的智能锁能具有更加灵动和纤细的“身材”。
关于低功耗:U2内置奥比中光研发的旗舰手机级专用芯片MX6300。奥比中光产品总监王贵明在新品发布时介绍,U2的峰值功耗降低了50%以上,并支持干电池供电。由于U2不外接算法板和FPC排线,这将直接降低广大门锁厂商设计与生产的成本,降低装配过程中的损耗。
关于真3D:目前智能锁的3D人脸识别方案主要有双目和3D结构光两种。双目的原理即模拟人眼来实现立体识别,但精度差、依赖纹理信息、难以进行密集可靠计算。而结构光的精度则更高,并且不受环境光线强弱的影响,无论用户体验还是安全特性都强于双目方案。
从U1、U1S到U2,奥比中光的新品让3D人脸识别在智能锁领域有了快速爆发的可能性。基于真3D人脸识别技术,奥比中光针对不同定位的产品推出了五大解决方案:小型化的U2、高兼容性3D刷脸门锁模组U1S +Shark、人脸智慧通行、人脸识别+智能门铃一体化以及竖版刷脸解决方案。
02啥是真3D?
本次发布会上,奥比中光此次发布的五大方案均搭载真3D内核:基于3D结构光摄像头主动投射出的数万个散斑点,实时生成高精度人脸模型——最准确的3D信息减轻了算法负担,使得模组具备更低的功耗、更强的性能。
这里要格外强调的是真3D中的真字。为何奥比中光命名其为真3D?原因就是结构光技术的3D方案相比双目,能获取更多的细节和深度信息。采用结构光方案的人脸识别,相当于给人脸进行了建模处理,因为对于人脸这一生物信息的记录与检测是最为准确的。
其实,日常的手机刷脸解锁,都是结构光方案。最早iPhone推出的Face ID,就是基于结构光的人脸识别方案。
在3D视觉感知领域,双目、结构光与ToF是三大主流解决方案。双目是模拟人眼,利用左右摄像头的视差来实现物体判别;结构光是通过编码结构光或散斑结构光来读取点阵图案,并与此前记录的2D图案进行对比分析;ToF是通过发射持续的面光源,利用光的发射时间来计算摄像头与物体的距离从而推断3D图像。
结构光与ToF的原理有些类似,但也存在差别。前者功耗低、技术成熟,更适合近距离的静态场景;后者适用于远距离的动态场景。
其实,双目、结构光与ToF各有千秋,其商业应用场景不尽相同。比如,双目方案的分辨率最高,但软件编程过于复杂;ToF分辨率很低,但帧率高,且软件编程简单。而结构光则是居中选项,在分辨率、帧率、软件复杂度、功耗等维度,都比较适合手机、智能锁、猫眼等静态的小型化设备。(注:手机在解锁时可以理解为静态)
但最关键的一点在于,结构光的精度是最高的,可以达到0.01mm~1mm,且不受光线变化和纹理影响。所以,结构光被作为智能手机的人脸识别方案首选。奥比中光所谓的真3D,其实就是指结构光技术,且对于智能锁这样的小型化安防产品更合适。由于在近距离内结构光的安全特性,奥比中光打出了金融级安防的概念。
03智能锁的解锁姿势
有理由相信,随着U2这样产品的问世,智能锁产品将迎来3D人脸识别浪潮。指纹作为目前最主流的安全解锁方案,或许会面临淘汰。可以肯定的是,智能锁的工业设计接下来会更倾向于轻量化、纤薄化。而指纹是传统方案,似乎与智能锁中的智能二字不太匹配。
采用U2这样的小型化3D人脸识别模组,智能锁品牌有机会打造出更加“性感”的真·智能产品。而且,从用户体验层面讲,人脸识别要比指纹识别更加便捷。从产品设计上来说,人脸识别的加入(由于有摄像头模组),可以拓展智能锁的功能,比如智能猫眼等。
据统计,2021年,包括凯迪仕、德施曼、耶鲁、亚太天能、博世、萤石、曼申、品多、青稞、辉煌、因硕、奥思泰、斯高、德利、基信、觅兔、鑫国鑫、因特、欧玛仕等在内的超过30家品牌锁企,将通过奥比中光真3D方案实现规模化量产。
04结语
3D视觉感知的应用领域非常广泛。除手机外,智能家居、无人零售、智慧物流、空间扫描、AR/VR、服饰定制等等。这次,奥比中光选择全面进军智能锁,以U2作为杀手级产品攫取这个快速增长的行业。
据Grand View Research调研报告,2019年全球智能门锁销量已超过700万套,并预计在2020年至2027年内实现18.5%的年复合增长率。而据全国制锁行业信息中心预测,我国智能门锁的总需求量有望在2027年超过3000万套,行业总产值突破千亿元大关。
奥比中光不直接面对消费者,但它的技术可以赋能前端产品。就像PrimeSense一样,帮助微软打造了Kinect这样一款伟大的产品。

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