刷臉支付收銀機(jī)上智能攝像頭相機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

上海云從匯臨人工智能科技有限公司 孫瓊

本文介紹了人臉識(shí)別雙目攝像頭在刷臉支付收銀機(jī)上替代3D 結(jié)構(gòu)光相機(jī)中的應(yīng)用，載體是收銀機(jī)，收銀機(jī)內(nèi)置紅外雙目相機(jī)模組，通過(guò)自有的SDK 算法，識(shí)別活體并進(jìn)行檢測(cè)和身份驗(yàn)證識(shí)別，并且，還通過(guò)綁定支付寶、微信賬號(hào)或者銀行卡賬戶，進(jìn)行消費(fèi)確認(rèn)和支付，實(shí)現(xiàn)人工智能，出門不用帶手機(jī)的可能性。

人工智能是最近幾年的熱門話題，隨著人口出生率下降，人口紅利的消失，人工成本越來(lái)越高，人臉識(shí)別身份驗(yàn)證的場(chǎng)景越來(lái)越多，比如，機(jī)場(chǎng)、火車站出入閘機(jī)口、消費(fèi)場(chǎng)所支付確認(rèn)等，越來(lái)越多的人習(xí)慣出門不帶現(xiàn)金，只帶手機(jī)，甚至手機(jī)都不帶，刷臉可以消費(fèi)，解放了人類的時(shí)間，同時(shí)加強(qiáng)了支付的安全性。雙屏收銀機(jī)內(nèi)置了紅外雙目相機(jī)模組，目前主要有兩種操作系統(tǒng)的配置，即Windows 和安卓系統(tǒng)，其他配置要求:CPU4 核、2G+8G、WiFi 802.11b/g/n、2.4GHz、Android 5.1 及以上、藍(lán)牙4.0、以太網(wǎng)10/100/1000M、USB2.0*3+、Micro-USB*1、RS232*1、RJ11*1、RJ45*1、音頻3.5mm、電源12V DC、5A、雙目/200 萬(wàn)像素?cái)z像頭或3D 結(jié)構(gòu)光相機(jī)，此處使用的主要是紅外雙目相機(jī)、Android 7"（3288）、4G 模塊（可選配）、音視頻對(duì)講（可選配）、雙大屏雙觸控、身份證模塊、NFC、熱敏打印、錢箱。目前收銀機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景主要是餐飲、零售、其他。

1 基于智能POS 機(jī)的人臉支付代表產(chǎn)品有支付寶的蜻蜓和微信的青蛙

支付寶率先發(fā)布的“蜻蜓”和微信支付緊隨其后發(fā)布的“青蛙”，開創(chuàng)了人臉支付輕量級(jí)新時(shí)代，終端體積類似臺(tái)燈大小，不再像過(guò)去自助機(jī)一樣龐大，讓許多中小商戶可以采用此款設(shè)備，它們的出現(xiàn)，讓人臉普及加速。雙屏收銀人臉支付終端的代表作是微信的“青蛙”pro，不管是支付寶的蜻蜓還是微信的青蛙，用的都是3D 結(jié)構(gòu)光相機(jī)去做人臉識(shí)別。當(dāng)然，也有做雙屏收銀機(jī)，但是使用的是紅外雙目相機(jī)，單獨(dú)模組上成本比結(jié)構(gòu)光降低60%，下面會(huì)重點(diǎn)介紹紅外雙目用在雙屏收銀機(jī)上的方案原理。

雙屏收銀機(jī)設(shè)計(jì)讓人臉支付終端有機(jī)會(huì)替代其他收銀設(shè)備，完成獨(dú)立收銀，在此之前，輕量級(jí)人臉支付終端大部分是接入原有收銀機(jī)，作為前端支付設(shè)備，雙屏設(shè)計(jì)能讓商戶可以進(jìn)行后臺(tái)操作。滿足店面管理需求，功能包括:人臉識(shí)別、自助收銀、二維碼支付、會(huì)員營(yíng)銷系統(tǒng)、電子海報(bào)。由于擁有屏幕，電子海報(bào)成為了人臉支付終端的優(yōu)勢(shì)部分，收銀前的屏幕也可以極大提升商家和消費(fèi)者的互動(dòng)能力。人臉支付能夠給商家?guī)?lái)強(qiáng)身份認(rèn)證能力，進(jìn)而可以為消費(fèi)者提供更加個(gè)性化的會(huì)員以及營(yíng)銷服務(wù)，“支付即會(huì)員”是人臉支付提供者所倡導(dǎo)的能力。人臉支付的優(yōu)勢(shì)是可以提高結(jié)算效率50%以上，節(jié)約人力成本，時(shí)間成本，優(yōu)化了支付體驗(yàn)，無(wú)需攜帶手機(jī)，提升支付便捷度，有利于商家識(shí)別客戶，進(jìn)而提供會(huì)員服務(wù)、營(yíng)銷服務(wù)、海報(bào)服務(wù)，又可以用來(lái)做廣告，增加廣告收入。目前，主流的線下人臉支付是應(yīng)用了AI+技術(shù)+云服務(wù)技術(shù)+雙攝像頭3D 結(jié)構(gòu)光生物識(shí)別技術(shù)相互結(jié)合所形成的技術(shù)應(yīng)用。硬件基礎(chǔ)是紅外雙目攝像頭或者3D 結(jié)構(gòu)光/TOF 相機(jī)的成熟應(yīng)用。通訊基礎(chǔ)是云平臺(tái)的承載能力越來(lái)越強(qiáng)，4G 加WiFi 的優(yōu)良通訊環(huán)境讓云SaaS 成為可能，為人臉支付提供平臺(tái)和通訊。數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是公安二代身份證數(shù)據(jù)庫(kù)的搭建，為人臉支付提供了數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)。市場(chǎng)認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)是以聲紋、指紋、靜脈、臉、虹膜等生物識(shí)別特征作為身份識(shí)別的主要依據(jù)手段，經(jīng)過(guò)指紋支付后，大部分用戶對(duì)生物支付認(rèn)同并接受。我們的雙屏收銀機(jī)搭配是紅外雙目相機(jī)，通過(guò)人臉識(shí)別生物特征做支付交易的確認(rèn)，之所以選擇紅外雙目相機(jī)是因?yàn)槠湫詢r(jià)比超過(guò)3D 結(jié)構(gòu)光相機(jī)和TOF 相機(jī)，安全性可以達(dá)到金融級(jí)別的99.99%安全性要求。平臺(tái)基于RK 的安卓平臺(tái)，安卓（Android）是一種基于Linux 的自由及開放源代碼的操作系統(tǒng)。主要使用于移動(dòng)設(shè)備，如智能手機(jī)和平板電腦，由Google 公司和開放手機(jī)聯(lián)盟領(lǐng)導(dǎo)及開發(fā)。

2 人臉識(shí)別技術(shù)

在實(shí)際生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已經(jīng)成為個(gè)人身份鑒別的重要手段。但伴隨著人臉識(shí)別的便捷性與友好性，人臉識(shí)別系統(tǒng)也存在著用戶身份被冒充的風(fēng)險(xiǎn)，不法分子利用包含面部信息的打印紙張、面具，或是通過(guò)播放電子照片、視頻等手段，可以達(dá)到偽造他人身份的目的[1]。因此，基于人臉的活體檢測(cè)技術(shù)越來(lái)越重要，成為人臉識(shí)別系統(tǒng)必不可少的模塊。現(xiàn)有的人臉活體檢測(cè)技術(shù)按照活體檢測(cè)流程可分為兩類:主動(dòng)式和非主動(dòng)式[2]。

主動(dòng)式體驗(yàn)往往不太好，它需要用戶主動(dòng)配合做一些動(dòng)作；并且隨著電子屏幕顯示技術(shù)的發(fā)展，高清播放視頻愈發(fā)接近真實(shí)的人臉的紋理特征，對(duì)此類活體檢測(cè)技術(shù)也提出了巨大挑戰(zhàn)。非主動(dòng)式會(huì)相對(duì)較好，主要包括以下三種檢測(cè)方式:紅外雙目技術(shù)、結(jié)構(gòu)光技術(shù)、ToF 技術(shù)。成本結(jié)構(gòu)光最貴，TOF 次之，紅外雙目最便宜。

3 紅外雙目的技術(shù)原理

紅外雙目模組包含一個(gè)紅外光攝像頭和一個(gè)可見光攝像頭。基于紅外雙目攝像頭實(shí)時(shí)捕捉用戶的人臉圖像，包括可見光和近紅外圖像，并利用深度學(xué)習(xí)模型判斷是否是真人。由于攻擊道具和皮膚在近紅外圖像中的紋理具有明顯區(qū)別，因此，可通過(guò)深度學(xué)習(xí)對(duì)大量樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)區(qū)分出真人和攻擊道具。紅外活體根據(jù)其紅外不可見光的反射特性，加上本身雙攝像頭的深度信息，可以天然地對(duì)平面紙張、視頻等有非常好的防攻擊效果。相機(jī)模組主要的組成部分（如圖1 所示）:鏡頭（Lens）、圖像傳感器（Sensor IC）、數(shù)字信號(hào)處理（DSP）以及存儲(chǔ)器（Memory）。

圖1 相機(jī)模組主要的組成Fig.1 Main components of the camera module

（1）圖像傳感器是一種半導(dǎo)體芯片，CCD 傳感器模塊和CMOS 傳感器模組均由國(guó)外廠商主導(dǎo)，其表面包含有幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)個(gè)感光二極管，這些感光二極管受到光照時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電荷（光信號(hào)→電信號(hào)）。其種類分為:1）CCD（Charge Couple Device）:電荷耦合器件；2）CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）:互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體。CCD 和CMOS 的區(qū)別，如表1 所示。

表1 CCD 和CMOS 的區(qū)別Tab.1 Differences between CCD and CMOS

（2）ISP（Image Signal Processor）也叫圖像信號(hào)處理器，其主要作用是對(duì)前端圖像傳感器輸出的信號(hào)做后期的處理。DSP（Digital Signal Processing）也叫數(shù)字信號(hào)處理器，其通過(guò)一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法運(yùn)算，對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理（RGB/YUV →JPEG），并把處理后的信號(hào)傳到存儲(chǔ)或顯示部件。視頻（Video）即時(shí)間上連續(xù)的圖像組成視頻，視頻中的某一幅圖像稱為一幀（Frame）；幀率（Frame Rate）:用于測(cè)量顯示幀數(shù)的量度，測(cè)量單位為每秒顯示幀數(shù)FPS；碼流（Bit Stream）:將圖像壓縮后形成的數(shù)據(jù)；碼率（Bit Rate）bps/Bps是對(duì)碼流進(jìn)行量化，碼率類型有定碼率（CBR）、變碼率（VBR），碼流類型有視頻流、音頻流、復(fù)合流；像素（Pixel）:由一個(gè)數(shù)字序列表示的圖像中的一個(gè)最小單位。

（3）分辨率通常以乘法形式表示，如1024×768，“1024”表示屏幕上水平方向顯示的像素點(diǎn)數(shù)，“768”表示垂直方向的像素點(diǎn)數(shù)；分辨率指畫面的解析度，像素越多，圖像越清晰。

130W 像素:SXGA（1280×1024）

80W 像素:XGA（1024×768）

50W 像素:SVGA（800×600）

30W 像素:VGA（640×480）

15W 像素:HVGA（480×320）

10W 像素:GIF（352×288）

7W 像素:QVGA (320×240)

（4）SNR（Signal to Noise Ratio）是指在規(guī)定的條件下，傳輸信道特定點(diǎn)上的有用功率與和它同時(shí)存在的噪聲功率之比。它是直接反應(yīng)攝像機(jī)影像對(duì)噪聲的抗干擾能力，在畫質(zhì)上有無(wú)噪聲亮點(diǎn)；也可說(shuō)是影像放大器的輸出信號(hào)的功率與同時(shí)輸出的噪聲大小的比值，通常用dB 表示。

（5）圖像的動(dòng)態(tài)范圍:是指輸出圖像的最亮和最暗部分之間的相對(duì)比值。通俗地講，就是在一個(gè)暗態(tài)的房間里面，透過(guò)玻璃照射室外明媚陽(yáng)光下的景物，室內(nèi)和室外的物體是否都能夠清晰的顯現(xiàn)。動(dòng)態(tài)越大，對(duì)景物的識(shí)別會(huì)更細(xì)膩。

（6）USB 攝像頭一般有兩種傳輸格式:YUYV 和MJPG。YUYV:無(wú)壓縮圖像格式的視頻（RAW 格式，原始圖像）。其優(yōu)點(diǎn)是圖像沒損失、幀率穩(wěn)定、系統(tǒng)資源占用少（因?yàn)椴挥媒獯a）、不需要解碼器；缺點(diǎn)是占用帶寬大、幀率稍慢（受限于USB 分配的帶寬）。MJPG:是MJPEG 的縮寫，一種視頻編碼格式。其優(yōu)點(diǎn)是占帶寬少、占內(nèi)存少、幀率高（視頻開啟快，曝光快）；缺點(diǎn)是影像有馬賽克，并且需要編碼（由DSP 完成）和解碼（由CPU 完成），會(huì)占用PC 系統(tǒng)資源分辨率，指畫面的解析度，像素越多，圖像越清晰。在可控的環(huán)境下，活體相機(jī)是最佳的人臉識(shí)別和身份鑒定安全設(shè)備。

4 結(jié)合人臉檢測(cè)SDK，可實(shí)現(xiàn)以下功能

（1）人臉檢測(cè):檢測(cè)視頻畫面中的人臉；

（2）人臉跟蹤:實(shí)時(shí)跟蹤人臉在畫面中的位置；

（3）活體檢測(cè):利用紅外成像、可見光與紅外成像匹配等技術(shù)，使用戶無(wú)需配合完成活體檢測(cè)功能；

（4）假體識(shí)別:可有效預(yù)防二維的黑白平面照片、黑白摳眼嘴照片、彩色平面照片、彩色摳眼嘴照片以及三維的硅膠乳膠類面具、摳眼嘴面具、電子照片（手機(jī)、電腦）、視頻錄像的攻擊；

（5）最佳人臉抓拍:支持自動(dòng)抓拍可見光的最佳人臉照片；

（6）換臉檢測(cè):基于初始進(jìn)入畫面中的人臉，支持實(shí)時(shí)判斷是否有其他人臉進(jìn)入視頻畫面[3]。

5 安卓平臺(tái)整體架構(gòu)

5.1 安卓產(chǎn)品構(gòu)成

（1）Android 應(yīng)用層，Android 會(huì)同一系列核心應(yīng)用程序包一起發(fā)布，該應(yīng)用程序包包括客戶端、SMS 短消息程序、日歷、地圖、瀏覽器、聯(lián)系人管理程序等。所有的應(yīng)用程序都是使用Java 語(yǔ)言編寫的。（2）Android應(yīng)用框架層是對(duì)核心類庫(kù)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)，為了簡(jiǎn)化開發(fā)，就用Java 寫了調(diào)用核心類庫(kù)的方法，把這些方法封裝成API 給開發(fā)者調(diào)用。因此，應(yīng)用框架層是用Java 寫的，是對(duì)核心類庫(kù)層的調(diào)用。（3）Android 系統(tǒng)運(yùn)行層（核心類庫(kù)層）包含一些C/C++庫(kù)，這些庫(kù)能被Android系統(tǒng)中不同的組件使用，它們通過(guò)Android 應(yīng)用程序框架為開發(fā)者提供服務(wù)。（4）Linux 內(nèi)核層包含了硬件接口，用于Android 系統(tǒng)的移植。安卓平臺(tái)整體架構(gòu)圖和安卓產(chǎn)品詳細(xì)構(gòu)成圖如圖2、圖3 所示。各種硬件驅(qū)動(dòng)包含:顯示器驅(qū)動(dòng)、攝像頭驅(qū)動(dòng)、閃存驅(qū)動(dòng)、鍵盤驅(qū)動(dòng)、WiFi 驅(qū)動(dòng)、音頻驅(qū)動(dòng)、電源驅(qū)動(dòng)。

圖2 安卓平臺(tái)整體架構(gòu)Fig.2 Overall architecture of Android platform

圖3 安卓產(chǎn)品構(gòu)成Fig.3 Overall architecture of Android product

5.2 嵌入式產(chǎn)品構(gòu)成

（1）應(yīng)用層:即我們所說(shuō)的軟件編程。就像手機(jī)里使用的QQ 和微信，需要根據(jù)手機(jī)的操作系統(tǒng)來(lái)編寫應(yīng)用程序；

（2）操作系統(tǒng)層:操作系統(tǒng)是負(fù)責(zé)系統(tǒng)任務(wù)的調(diào)試、磁盤和文件的管理。對(duì)于操作系統(tǒng)層目前只能說(shuō)是簡(jiǎn)單的移植；

（3）驅(qū)動(dòng)層:驅(qū)動(dòng)程序在系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，不會(huì)獨(dú)占操作系統(tǒng)時(shí)間片，而導(dǎo)致其他任務(wù)不能運(yùn)行；驅(qū)動(dòng)程序是連接硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)的紐帶，編寫驅(qū)動(dòng)需要同時(shí)兼顧操作系統(tǒng)特點(diǎn)和硬件接口的特點(diǎn)。

（4）硬件層:整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的根本，也是驅(qū)動(dòng)層的基礎(chǔ)，硬件平臺(tái)是基礎(chǔ)，增值還要靠軟件；DSP（Digital Signal Processing），也稱數(shù)字信號(hào)處理器，是一種特別適合于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器，其主要應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法。ISP(Image Signal Processing)圖像信號(hào)處理，主要用來(lái)對(duì)前端圖像傳感器輸出信號(hào)處理的單元，以匹配不同廠商的圖像傳感器[4]。

5.3 雙屏收銀機(jī)的產(chǎn)品介紹

基于RK3399 硬件平臺(tái)和安卓軟件平臺(tái)，其應(yīng)用場(chǎng)景:商業(yè)、辦公樓、學(xué)校、園區(qū)、社區(qū)零售、餐飲、食堂。收銀員界面支持自定義金額、固定金額、商品金額等收銀模式。不僅支持通過(guò)卡號(hào)、工號(hào)、手機(jī)號(hào)等信息確定客戶，還支持終端設(shè)置和管理。客戶界面有刷臉支付和交易信息，訂單信息確認(rèn)、選擇刷臉支付時(shí)顯示人臉框，幫助客戶快速完成交易、交易狀態(tài)反饋、廣告投放。配置:Intel Core i3 3217U、4GB DDR3 SDRAM、64GB SSD、15 寸高分觸摸屏主屏、15 寸高分副屏、內(nèi)置活體相機(jī)（紅外雙目或者3D 結(jié)構(gòu)光）。

5.4 紅外雙目模組安全芯片

紅外雙目模組內(nèi)置安全芯片，支持多種加解密算法，同時(shí)支持簽名和驗(yàn)簽，提高了信息傳輸?shù)陌踩燃?jí)。加密芯片可存儲(chǔ)至少8 個(gè)通道的密碼，同時(shí)可支持3 個(gè)安全證書，每個(gè)證書不大于5K 字節(jié)。參考銀行業(yè)的密鑰體系按用法進(jìn)行劃分，分為三級(jí):第一級(jí)為本地主密鑰（簡(jiǎn)寫LMK）；第二級(jí)為區(qū)域主密鑰或終端主密鑰（簡(jiǎn)寫 ZMKTMK）；第三級(jí)為數(shù)據(jù)密鑰（包括PIKMAKDEKPVK等）。為了有效防止算法被破解，造成密鑰泄漏，所有密鑰都設(shè)置了生命周期，每一級(jí)密鑰的生命周期都不一樣，當(dāng)然每個(gè)客戶在國(guó)家政策下定義自己密鑰的生命周期。三層密鑰體系根據(jù)密鑰的使用對(duì)象而形成，上層對(duì)下層提供保護(hù)和一定的維護(hù)功能，不同層的密鑰不相同，且不能相互共享[5]。

5.5 結(jié)構(gòu)光模組是全球首款算法內(nèi)置/前置的活體安全模組

模組集3D 結(jié)構(gòu)光技術(shù)、人臉檢測(cè)及活體檢測(cè)算法、人工智能芯片、安全芯片于一體，算法與硬件高度融合。不僅性能指標(biāo)優(yōu)越、安全性高，且對(duì)終端無(wú)算力要求，體積小、功耗低、即插即用、通用性強(qiáng)。模組內(nèi)置云從自主算法，安全可控。防活體攻擊準(zhǔn)確率達(dá)到99.9%，已達(dá)到金融支付場(chǎng)景的最高安全等級(jí)。模組內(nèi)置安全芯片支持SM1/SM2/SM3/SM4/SSF33 算法、AES/TDES/RSA/SHA 算法和支持簽名和驗(yàn)簽，提高了信息傳輸?shù)陌踩燃?jí)，同時(shí)，還支持多種安全證書，有效防止身份冒用[6]。

5.5.1 模組功能

（1）人臉檢測(cè):檢測(cè)視頻畫面中的人臉；

（2）人臉跟蹤:實(shí)時(shí)跟蹤人臉在畫面中的位置；

（3）活體檢測(cè):利用紅外成像、可見光與紅外成像匹配和深度圖像等技術(shù)，使用戶無(wú)需配合完成活體檢測(cè)功能，算法內(nèi)置直接返回檢測(cè)結(jié)果；

（4）假體識(shí)別:可有效預(yù)防二維的黑白平面照片、黑白摳眼嘴照片、彩色平面照片、彩色摳眼嘴照片以及三維的硅膠乳膠類面具、摳眼嘴面具、電子照片（手機(jī)、電腦）、視頻錄像的攻擊；

（5）最佳人臉抓拍:不僅支持自動(dòng)抓拍可見光的最佳人臉照片，還支持加密后輸出；

（6）換臉檢測(cè):基于初始進(jìn)入畫面中的人臉，支持實(shí)時(shí)判斷是否有其他人臉進(jìn)入視頻畫面，結(jié)構(gòu)光活體技術(shù)原理是深度圖重建原理:結(jié)構(gòu)光攝像頭包含結(jié)構(gòu)光圖案發(fā)射器，能夠向場(chǎng)景投射出固定的結(jié)構(gòu)光(一般是近紅外光)圖案，并通過(guò)一個(gè)或多個(gè)攝像頭捕捉投射出來(lái)的圖案，根據(jù)圖案的形變以及雙目測(cè)距的原理重建出每個(gè)位置的深度信息，生成場(chǎng)景的深度圖像[7]。

5.5.2 檢測(cè)方式

結(jié)構(gòu)光活體的檢測(cè)方式與紅外雙目活體類似，但相比于紅外雙目攝像頭，結(jié)構(gòu)光攝像頭可以產(chǎn)生三通道的圖像數(shù)據(jù)，包括:（1）可見光圖像；（2）近紅外圖像；（3）深度圖像。多出來(lái)的一維深度圖像包含了人臉區(qū)域三維空間結(jié)構(gòu)信息，可利用深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行更加深入的防攻擊分析。

5.5.3 技術(shù)前沿

（1）在尺寸小、功耗低的模組中內(nèi)置結(jié)構(gòu)光三維重建、人臉檢測(cè)算法、活體檢測(cè)算法、安全加密算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算，系統(tǒng)復(fù)雜性高；（2）實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練模型與模型在芯片中部署后精度的一致性；（3）DSP（加速數(shù)字信號(hào)處理）加速運(yùn)行算法與深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)；（4）模組內(nèi)部實(shí)現(xiàn)輸出結(jié)果的加解密功能，支持多種算法；（5）實(shí)現(xiàn)模組的低功耗工作；（6）實(shí)現(xiàn)內(nèi)置各類算法的穩(wěn)定性運(yùn)行，支持7×24h。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)光整體硬件成本較高，所以性價(jià)比較低。

5.6 ToF 活體技術(shù)原理

深度圖重建原理，通過(guò)測(cè)量光在空間中飛行的時(shí)間，換算成距離，以測(cè)得攝像頭與物體的距離。ToF 模組包含發(fā)射模塊、接收模塊。發(fā)射模塊向場(chǎng)景發(fā)射紅外光，經(jīng)過(guò)物體反射后，接收模塊接收到反射的紅外光計(jì)算深度信息。根據(jù)激光往返的時(shí)間長(zhǎng)短和其固定的飛行速度，計(jì)算出物體表面上的點(diǎn)與ToF 相機(jī)之間的距離。

5.6.1 防攻擊檢測(cè)

ToF 活體檢測(cè)算法綜合可見光通道、近紅外通道以及深度通道的多維信息，進(jìn)行交叉驗(yàn)證比對(duì)和活體分析，通過(guò)深度學(xué)習(xí)構(gòu)建分類模型，從而判斷出畫面中的人臉是否為真人。

5.6.2 模組功能

（1）人臉檢測(cè):檢測(cè)視頻畫面中的人臉；（2）人臉跟蹤:實(shí)時(shí)跟蹤人臉在畫面中的位置；（3）活體檢測(cè):利用紅外成像、可見光與紅外成像匹配、深度圖像等技術(shù)，使用戶無(wú)需配合完成活體檢測(cè)功能；（4）假體識(shí)別:可有效預(yù)防二維的黑白平面照片、黑白摳眼嘴照片、彩色平面照片、彩色摳眼嘴照片以及三維的硅膠乳膠類面具、摳眼嘴面具、電子照片（手機(jī)、電腦）、視頻錄像的攻擊；（5）最佳人臉抓拍:支持自動(dòng)抓拍可見光的最佳人臉照片；（6）換臉檢測(cè):基于初始進(jìn)入畫面中的人臉，支持實(shí)時(shí)判斷是否有其他人臉進(jìn)入視頻畫面，成本性價(jià)比較低。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，技術(shù)上人臉識(shí)別支付技術(shù)逐步成熟，隨著人臉識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)的制定，將鼓勵(lì)使用人臉識(shí)別應(yīng)用，同時(shí)，隨著政務(wù)人臉驗(yàn)證逐漸鋪開、金融規(guī)劃的提出，監(jiān)管的跟進(jìn)、政府的支持以及用戶認(rèn)知的提高，都使人臉識(shí)別支付逐漸普及廣泛。以硬件為基礎(chǔ)，人臉支付模式參與者眾多，以微信、支付寶、銀聯(lián)三巨頭為主要市場(chǎng)推動(dòng)者，具有很大的市場(chǎng)占有率，使得產(chǎn)業(yè)鏈上下游形成較大合力。截至目前，人臉支付終端產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模較為可觀，但是三種識(shí)別模組比較下來(lái)，紅外雙目性價(jià)比最好，所以其是最優(yōu)選擇。