访问控制与安全：人脸解锁

人脸识别技术无需接触、使用方便、反应迅速，具有安全性和准确性两大优势，比指纹生物识别技术更受关注，尤其是在消费电子产品（如智能手机）和安全系统领域。欲了解艾迈斯欧司朗如何解决人脸解锁的“防伪”问题，请继续阅读。


人脸识别技术的应用日益普及。生物特征识别身份验证技术的核心是利用人类独特的面部特征，如颧骨、眼睛、鼻子、嘴巴、唇部、下巴、下颌线、额头、头皮和耳朵，并根据这些面部细节的大小、形状、位置等属性组合进行识别验证。人脸识别常常与其他身份验证模式搭配使用，毕竟，同时采用两种验证措施可以有效降低误识率和拒识率（FAR/FRR），因此，人脸识别技术的应用越来越广泛。

先进的无密钥访问控制解决方案——无论是用于进出建筑物，还是访问设备、机密数据，或个人财产，都采用了一种或多种生物特征识别技术，如指纹、人脸、虹膜或掌纹扫描。新冠疫情的发生使无接触生物识别扫描成为趋势。这些识别技术从卫生角度来看更具优势。典型的解决方案是使用具备自适应照明和占位检测功能的3D成像技术。3D扫描等防伪技术对于检测虚假占位也有重要作用。这些创新解决方案取代了传统的数字编码访问模式，传统模式基于触摸屏的光学压力传感，需要手动输入多位数密码。

然而，在设计当前访问控制和安全解决方案时，制造商仍面临着四大关键挑战：

  1. 如何降低误识和拒识风险，提高可靠性并加快检测速度。
  2. 如何降低系统功耗：考虑电池供电情况，确保设备在需要时可进行安全可靠的访问。
  3. 如何优化系统空间：尺寸小巧可确保装配在小型设备中，而不限制制造商的其他设计选择。
  4. 如何降低系统整体成本。


为了应对这些挑战，艾迈斯欧司朗的产品组合为制造商提供了广泛的硬件组件选择，实现定制化的访问控制和安全解决方案。其中包括一些新的产品和增强功能，我们将在下文进行介绍。

艾迈斯欧司朗开发了多种先进的生物特征识别身份验证传感器和发射器技术。本文将着重介绍人脸识别技术，例如用于各种智能门锁、访问终端或凭据读取器的技术。整套的人脸识别系统通常需要选用一种3D扫描技术，现在的3D扫描技术分三类：结构光、立体视觉、主动立体视觉，这些技术一般用于摄像机、红外照明器、LED驱动器、占位检测、环境光传感以及装饰性照明。

此外，我们还提供了全新的参考设计模块：Seres 5x Optical Frontend for 3D-Vision。这是一个智能光学前端解决方案，可用于开发生物特征识别访问解决方案。在该解决方案中，艾迈斯欧司朗提供所有光学组件，为高级算法访问功能搭建平台。该平台包括我们在垂直集成系统中推荐的组合选项，帮助客户和开发人员将生物特征识别系统与艾迈斯欧司朗的光学前端传感硬件无缝连接。作为我们合作伙伴网络中的一员，Teknique还为Amberella ISP和基于Ambarella的3D-Vision系统SDK提供了该解决方案通用的接口适配器。


为了实现人脸识别系统的高性能，需要考虑周全，选择高质量先进组件。将多种设备组合在一起，包括图像传感器、红外LED照明器与LED驱动器、深度传感器（如ToF）、照明用红外激光（点阵投射器），可以展现更全面、更准确的面部特征。
 

红外照明和驱动解决方案，采用最先进的OSLON Black和SYNIOS P2720红外照明，波长为920 nm

在最佳波长920 nm条件下，红外光亮度越高，红外摄像头越能更好地捕捉人物图像，优化传感器灵敏度和红光之间必要的平衡。人眼对短波长的红外光略微敏感，因而短波长的红光是可见光。与850 nm波长相比，920 nm波长的红光更加微弱。采用920 nm波长能够使人脸识别算法更好地运行，从而更有效地识别授权用户，降低误识/拒识风险。

对于人脸识别技术来说，选择940 nm波长可提高传感器灵敏度，降低误识/拒识风险，选择850 nm波长可以降低红光效应。但920 nm波长的产品既可以确保更高的灵敏度，又可以降低红光效应。

点击此处链接，查看红外LED，新增920 nm波长产品：
OSLON® Black SFH 4725AS
OSLON® Black SFH 4726AS
OSLON® Black SFH 4727AS
SYNIOS® P2720 SFH 4775S

创新的双通道LED/VCSEL驱动器，采用集成升压转换器和高输出电流

新推出的AS1170是一款高功率LED/VCSEL/激光驱动器，与OSLON Black和SYNIOS P2720红外LED完美适配。

AS1170可以独立驱动两个输出通道，每个通道的输出电流最高可达1000 mA，组合模式下可达2000 mA，输出电流可通过PWM进行控制。利用低电池电压的自动电流适应和集成的安全功能，可进一步简化开发工作，将这些功能应用到终端设备。

对于需要更高电压的光源，AS1170采用高效的4 MHz固定频率升压转换器，仅需使用高性价比的小型1 µH外部电感器即可提供5.5 V电压。

AS1170采用小型晶圆级芯片封装，可应对降低系统功耗、优化系统空间和降低系统成本的挑战。

> 点击此处链接，查看最新版LED驱动器：AS1170

CMOS图像传感器解决方案，搭载高性能Mira050 — 提供单色和RGB（彩色）版本

Mira050图像传感器是Mira成像器系列的一部分，为工业和消费级成像应用的设计者提供了全新的性能选择。该产品封装尺寸小巧，可提供高量子效率。Mira系列的创新之处在于能够在相同的小型空间中处理单色和彩色（RGB）图像，甚至能够处理彩色与红外信息组合图像（RGB-IR），从而提高设计的灵活性，改善人脸识别和物体识别性能。

对于人脸识别，Mira产品系列具有以下优势。近红外（NIR）技术可提高灵敏度，全局快门可提升生物特征识别扫描的质量，有效避免运动伪影，从而进一步降低误识/拒识风险。与此同时，由于高量子效率，传感器能够在暗光条件下工作，还可与低功率照明器一起使用，降低系统功耗。对于Mira050，这种优势更加明显。该产品具有内置自动唤醒功能和高级电源管理功能，且缩短照明时间意味着降低功耗。产品封装尺寸小巧还可节省系统空间。

艾迈斯欧司朗进行过内部测试，将Mira与OSLON Black或SYNIOS P2720红外照明器（波长为920 nm）结合，可以实现高达约41.8%的量子效率，大大提升成像灵敏度。

飞行时间（ToF）解决方案——高度精确的直接飞行时间占位检测

艾迈斯欧司朗的飞行时间（ToF）传感器基于其专有的SPAD（单光子雪崩光电二极管）像素设计和具有极窄脉宽的时间-数字转换器（TDC）。这些器件能够实时测量940 nm VCSEL（激光）发射器发射出的红外线从发射出到从物体反射回的直接飞行时间（dToF）。这种低功耗的dToF传感技术使主机系统能够以极高的速度精确测量距离。占位检测、避障和测距等多种应用都会用到高精度距离测量技术。

这些器件为人脸识别提供了多重优势。由于可实现高精度距离测量，这些器件有效降低了误识/拒识风险。系统唤醒功能和低于平均功耗的特性有助于实现系统节能。

> 点击此处链接，查看dToF产品组合

点阵投影解决方案，采用优质点阵投射器获取近红外图像

在点阵投射器的支持下，可以获取结构光近红外图像。点阵图案会增强图像的空间对比度，即便物体与场景的对比度较低，也能够产出出色的深度图。

人脸识别技术依赖于用户脸部的准确深度图数据。面部深度图即在三维空间内绘制的数千个坐标点的集合，以用户正前方的一个视点为基准，描绘用户的面部轮廓。这个深度图可用于与用户的面部参考深度图进行比较，以验证用户身份。重构3D图像交由应用软件完成，以备未来用于特定用例的处理（例如，人脸识别）。

人脸识别技术可以保护人眼安全，高电光效率和高对比度点阵图案可降低误识/拒识风险，低功耗还可以实现系统节能。艾迈斯欧司朗为客户提供多种分辨率和图案类型的集成式点阵投影解决方案。

> 点击此处链接，查看最新版点阵投射器Belago 1.1

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