体验华为Mate20 Pro 3D结构光 生物识别新高度

【中关村在线】华为Mate20Pro评测：2018年不仅仅是全面屏探索的一年，也同样是手机终端生物识别方案迅速发展的一年。指纹识别和人脸识别分别衍生出光学指纹和3D结构光这两种更高级的形式，但在实际使用了一阵子后，我更加倾向于后者。

不为别的，就图它安全便捷。

采集3D深度信息 拒绝照“骗”

现在市面上拥有不少主打人脸识别的手机，不外乎是采用了2D人脸识别或者深度相机方案。2D人脸识别因为成本技术更低被广泛使用，而在深度相机阵营，TOF 3D一般应用于后置拍摄，生物识别主流方式还是为3D结构光。

虽然应用广泛，但2D人脸识别在安全性上要远远差于3D结构光。它主要依靠一枚前置镜头对人脸特征点进行识别，并且记录它们之间的函数关系。不过在碰到光照条件变化或者化妆等情况的时候，我们的脸部特征点容易发生变化。

这个时候，单靠算法的2D人脸识别就很难识别正确，影响使用体验。另一方面，由于缺少深度信息，只依靠平面图像的2D人脸识别很容易被攻破，危及安全性。

而3D结构光就可以很好地避免这点。相比2D人脸识别简单的硬件结构，3D结构光则是包含了一整套硬件解决方案，这里以华为Mate 20 Pro为例。

3D结构光的原理是通过其中的点阵投影器（散斑投影器）投射出我们看不见的光点到人脸区域，再通过红外镜头接受人脸的反射光点。由于这些光点在人脸非平面区域会形成一定偏移变形，而且根据距离远近大小也会不同，在对这些光点信息进行处理之后，我们就能够进行建模得到物体的深度信息。

你可以简单理解为前者为平面的地图，咱们“打印”就可以伪造，安全性很低。而后者则是立体的山体模型，想要伪造你得紧扣每一处细节，所以安全性要更有保障。

而华为Mate 20 Pro在采用了3D结构光之后，除了解锁，还支持支付宝、微信、银行App人脸支付，保障安全性。

除了2D人脸识别，目前光学屏幕指纹也存在这样的安全问题，利用OLED屏幕的透光性，指纹模块CMOS可以捕捉到我们指纹的谷线和脊线，这在本质上也依然是“平面”这一层级。如果相应算法不完善，利用“指纹伪造”我们依然可以绕过生物识别。

在这一点上，3D结构光的伪造成本要比指纹伪造高出太多，因此在生物识别上我认为3D结构光较光学屏幕指纹还是要更安全。

抬手瞬间解锁 无感体验更贴心

除开安全，3D结构光的便捷也是我青睐的一点。虽然目前光学屏幕指纹最大程度克服了暗光环境的识别问题，但要是面对上湿手沾水的光衍射现象，光学屏幕指纹识别依然会具有一定问题。

华为Mate 20 Pro同时搭载了3D结构光以及屏幕指纹，在我实际使用中，常常会面临这样一个情况——手还没按倒识别区，3D结构光已经识别解锁了。

这种在操作步骤上的便捷是指纹识别的硬伤，特别是在脏手、湿手等不便操作的环境下，3D结构光的解锁体验显然要优于屏幕指纹。

我更倾向于3D结构光是一种“无感”解锁，使用体验更加轻松。而目前固定识别区域的光学屏幕指纹在体验上还是有所局限，或许在未来全屏屏幕指纹普及后会有所改善。

而且目前3D结构光等面部识别厂商也在逐渐完善识别场景，例如闭眼无法解锁等功能，以此减少识别的误差。在识别准确率上，厂商也进行了算法加强，目前华为Mate 20 Pro识别误差为百万分之一，几乎零误差。

就实际体验而言，遑论安全性，单拿出使用的便捷度，3D结构光也是一种更值得考虑的生物识别方案。

3D结构光将成主流 自研打通“软硬”二脉

自iPhone X首次采用3D结构光开始，国内厂商在计算机视觉上技术布局也逐渐显现，并且分步应用到了手机产品上。部分国内供应商都拿出了自己的3D结构光人脸识别方案进行商用。

相比于采用第三方方案，自研则要花费大量的技术成本，因此目前市面上的自研终端厂商比较少，仅有苹果和华为两家。

虽然都是3D结构光，但在体验上也存在着差异，例如识别精度。自研虽然会耗费更大的技术成本，但也具有诸多好处。

华为Mate 20 Pro作为华为自研3D结构光的亮剑之作，在体验上获得一致好评，也是目前唯一获得了泰尔实验室最高级别人脸识别安全认证的手机产品。

它也从侧面印证了自研带来的好处，从结构光模组的硬件到成像建模算法的软件，华为可以更好的把握其中的规格标准，减少算法调校的差异难度。苹果自研也是如此，利用软硬件结合，统筹上下游，增强自己对供应链的影响。

不过目前3D结构光也面临着相机模组成本更高、建模运算量更大的问题，因此目前厂商都只是将其应用在高端旗舰产品上，对于中低端仍然采用2D面部识别代替。不过在硬件成本下降，芯片运算量提升之后，相信3D结构光会拥有更进一步的下放空间。

科技拐点不只是安全 玩法同样重要

更安全，更便捷，我认为3D结构光会成为将来终端生物识别的新趋势。而3D结构光也存在着体验差异，目前华为和苹果凭借自研打通软硬件领跑行业，安全性上都值得信赖。

而华为Mate 20 Pro还继续加强了3D结构光的玩法，例如利用3D手势实现体感类游戏，这也是继生物识别之后，3D结构光的另一功能玩法。此外3D结构光还具有建模这一强大能力，可以捕捉人物表情，用以操控虚拟形象。

这一点是其他生物识别方式难以企及的。两相对比之下，安全便捷、功能丰富的3D结构光将会逐渐成为主流方式，如何进一步下放技术，深化应用则是厂商下一步需要思考的问题。

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