專訪模組廠商：人臉識(shí)別中單攝像頭和雙攝像頭該如何選型

隨著智能硬件普及程度日漸提升，其產(chǎn)品種類也更趨于多樣化，以適配更多的需求場景。以人臉識(shí)別的重要部件攝像頭為例，各類產(chǎn)品不僅價(jià)格、款式不同，并且還有單目和雙目區(qū)分。那么究竟該如何選擇？

近期在2020高交會(huì)，筆者對專注做影像采集行業(yè)、具備較強(qiáng)專業(yè)能力的攝像頭模組廠商金視康康總經(jīng)理何世錕介紹進(jìn)行了一場關(guān)于人臉識(shí)別攝像頭如何選型的深度溝通。

關(guān)鍵點(diǎn)一：選單目還是雙目？具體還需看活體檢測需要

單目攝像頭主要是RGB攝像頭，配合單目算法可快速完成采集，將高質(zhì)量圖像輸送給后端進(jìn)行識(shí)別比對，適用于人臉布防、精準(zhǔn)推廣、客流統(tǒng)計(jì)、門禁管理等應(yīng)用場景。此類攝像頭配合適當(dāng)?shù)幕铙w檢測算法，即可做到單目活體檢測。比如金視康就通過引入虹軟視覺開放平臺(tái)免費(fèi)開放的ArcFace人臉識(shí)別算法，實(shí)現(xiàn)了靜默式的活體識(shí)別，全程無需用戶動(dòng)作配合。此外借助ArcFace算法，還能快速實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別、年齡檢測、性別檢測、大面積遮擋下的人臉識(shí)別等全套功能。

雙目攝像頭則是在RGB攝像頭的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)IR紅外鏡頭，兼具近紅外光和可見光的視頻采集功能?；诩t外成像原理，屏幕類無法成像，故而其天生具備抵御屏幕成像的假臉攻擊能力。

因此相對單目攝像頭，雙目攝像頭在對抗假臉攻擊的防御能力上，更勝一籌。比如金視康熱賣的500萬雙目寬動(dòng)態(tài)人臉識(shí)別攝像頭就采用了虹軟免費(fèi)ArcFace算法的IR雙目活體技術(shù)，基于紅外成像原理及深度學(xué)習(xí)算法的高魯棒性，其對于紙質(zhì)照片、屏幕照片的防御力相當(dāng)優(yōu)秀。

但由于硬件上的差異，雙目活體相比單目RGB活體來說成本相對提升?？偟膩碚f，單目人臉識(shí)別解決方案部署方便、成本低，而雙目人臉識(shí)別方案在活體檢測方面精準(zhǔn)度更高，且對光線變化、背景環(huán)境復(fù)雜等因素適應(yīng)性更強(qiáng)，可支持真正的無人值守。所以在選型過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場景、想要達(dá)到的活體效果，以及最終成本進(jìn)行具體考量，平衡各方需求，不能一概而論。

關(guān)鍵點(diǎn)二：攝像頭成像核心組件及關(guān)鍵參數(shù)

攝像頭的工作原理是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，因此強(qiáng)光、逆光、暗光等復(fù)雜的光環(huán)境會(huì)直接左右攝像頭成像質(zhì)量。而攝像頭成像質(zhì)量的好壞，也將直接影響到人臉識(shí)別和活體檢測的使用效果與體驗(yàn)。故而開發(fā)者在進(jìn)行產(chǎn)品選型時(shí)，還應(yīng)該關(guān)注攝像頭成像核心組件及關(guān)鍵參數(shù)，以保證前端采集的圖像質(zhì)量符合人臉識(shí)別要求。

在鏡頭、圖像傳感器、DSP圖像處理器這三個(gè)人臉識(shí)別攝像頭模組核心組件中，鏡頭主要承擔(dān)捕捉物體、將拍攝圖像聚焦于圖像傳感器上的任務(wù)，其主要參數(shù)有視場角、光圈、CRA、畸變、眩光等。人臉識(shí)別攝像頭模組一般采用對焦速度快、成像質(zhì)量穩(wěn)定、測光準(zhǔn)確的定焦鏡頭。

對于負(fù)責(zé)把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出的圖像傳感器，其主要參數(shù)包括傳感器尺寸、有效像素、像素元尺寸等，推薦具有集成度高、功耗小、速度快、成本低等特點(diǎn)的CMOS傳感器。最后是將數(shù)字圖像信號(hào)優(yōu)化處理后傳到人臉識(shí)別設(shè)備的DSP圖像處理器，優(yōu)質(zhì)的DSP可以提高原有芯片寬動(dòng)態(tài)范圍30%以上。

為了進(jìn)一步方便開發(fā)者，金視康推出了融合動(dòng)態(tài)場景、逆光場景、高光場景等多達(dá)6個(gè)場景的“多場景模式”，將多個(gè)場景模式全部兼容到一個(gè)攝像頭中，通過攝像頭自動(dòng)判斷場景中的光環(huán)境，然后調(diào)用相應(yīng)模式，以此做到某一特定場景下人臉識(shí)別效果最佳。

據(jù)介紹，這也是金視康在虹軟視覺開放平臺(tái)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌錾暇€的人臉識(shí)別攝像頭模組中最熱門的一款產(chǎn)品。而該產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌鰟t是由虹軟視覺開放平臺(tái)今年重磅推出的一個(gè)專注構(gòu)建產(chǎn)業(yè)上下游生態(tài)的商業(yè)平臺(tái)，目前已經(jīng)上線了從算法到硬件，從整機(jī)產(chǎn)品到各類行業(yè)解決方案的一系列優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，可以為供給端與需求端實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)對接，有效縮短人臉識(shí)別產(chǎn)品從需求到落地的時(shí)間。

關(guān)鍵點(diǎn)三：如何測試產(chǎn)品的基礎(chǔ)功能與可靠性？

要保證產(chǎn)品在落地后能夠流暢使用，測試是其中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。就攝像頭模組來說，其基礎(chǔ)性能測試包括正常拍攝測試環(huán)境中的解析力測試、花屏測試、線條測試、偏色測試和白板測試環(huán)境中的暗角測試、臟污測試、壞點(diǎn)測試。

其中，解析力是指攝像頭模組所能達(dá)到的清晰度及圖像的細(xì)節(jié)表達(dá)能力。比較直觀的評價(jià)方法是，通過拍攝ISO chart測試，目視辯識(shí)圖中的黑白線對，看人眼可以辨識(shí)黑白線對的極限線條數(shù)值。相同環(huán)境下，還需檢查圖像有無花屏、線條、偏色等異常。而在白板測試環(huán)境中，通常會(huì)檢查暗角，以檢測模組的亮度均勻性，檢測鏡頭內(nèi)有無臟污異常，檢測芯片有無亮點(diǎn)、壞點(diǎn)異常。

在這所有環(huán)節(jié)中，測試不僅僅是提出Bug，更是對開發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)改進(jìn)的重要一步，因此測試工作往往帶有極強(qiáng)的專業(yè)性和對產(chǎn)品效果的嚴(yán)謹(jǐn)。如果想要省去這種大量的選型、開發(fā)、測試周期，還是建議需求方直接到虹軟視覺開放平臺(tái)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌鲞M(jìn)行直接采購。

金視康總經(jīng)理何世錕總結(jié)：“這幾年我們在人臉領(lǐng)域發(fā)展得還算不錯(cuò)，從2018年到2020年，年增長率都超過50%。通過跟虹軟配合，我們也做了好多不同方案、不同成本的攝像頭模組，主要就是應(yīng)對不同客戶的不同選擇，方便他們簡單、低成本地使用，同時(shí)也給更多想做人工智能領(lǐng)域的客戶降低進(jìn)入行業(yè)的門檻?！?/p>