2D и 3D разблокировка по лицу на Android: различия, безопасность и будущее

Функция разблокировки по лицу на смартфонах Android произвела революцию в способах взаимодействия с нашими устройствами. Всего несколько лет назад разблокировка телефона с помощью распознавания лиц была чем-то из области научной фантастики, но сегодня это реальность, которую можно встретить на большинстве телефонов как высокого, так и среднего класса, и даже в некоторых недорогих моделях. Понимание того, как работают эти системы, чем отличаются 2D- и 3D-технологии и, что самое главное, насколько они безопасны и практичны, стало критически важным для тех, кто хочет выбрать новое устройство или максимально эффективно использовать возможности своего текущего телефона.

В этой статье мы подробно проанализируем работу 2D- и 3D-разблокировка по лицу на устройствах Android, какие преимущества и ограничения имеет каждая из них, как они развиваются по сравнению с системой Face ID от Apple, каковы текущие риски и области применения, а также как технология продолжает развиваться с учетом новых тенденций, таких как поляризационные и TOF-датчики. Мы предлагаем всесторонний, точный и всесторонний обзор со всеми важными нюансами, чтобы помочь вам все понять без ненужного технического жаргона, но и не упуская никакой важной информации.

Что такое распознавание лиц и для чего оно используется сегодня?

Распознавание лиц — это биометрическая технология, которая позволяет идентифицировать или подтвердить личность человека по его лицу. Он использует сложные алгоритмы и фотодатчики для анализа черт лица пользователя и сравнения их с ранее сохраненными на устройстве или в специальной базе данных.

Это не просто инструмент для разблокировки мобильных телефонов.В настоящее время распознавание лиц применяется во многих областях:

Безопасность и юридическое сопровождение: Он используется в криминалистических расследованиях, пограничном контроле, наблюдении за аэропортами, а также при поиске пропавших без вести или подозрительных лиц.
Салюд: Он позволяет решать множество задач: от отслеживания характера заболеваний до упрощения удаленного медицинского обслуживания и повышения доступности.
Банковское дело и маркетинг: Упрощает мобильные платежи, контроль доступа в офисы или на мероприятия, а также персонализацию предложений и услуг.

Крупнейшие технологические компании, такие как Google, Facebook, Amazon, Android и Apple, внедрили технологию распознавания лиц не только из соображений безопасности, но и для упрощения повседневной жизни пользователей. В Испании мы уже видим примеры ее использования в муниципальных автобусах Мадрида, на станции Estación Sur для выявления преступников и во многих аэропортах для посадки без физических документов.

Базовая операция разблокировки по лицу: шаги и технологии

Процесс распознавания лиц можно разделить на три основных этапа:

Детексьон: Система определяет местоположение лица на изображении с помощью фронтальной камеры или других датчиков.
Захват и оцифровка: Черты лица преобразуются в математические или биометрические шаблоны, хранящие информацию о расстоянии между глазами, форме губ, высоте скул и т. д.
Проверка или идентификация: Когда пользователь пытается разблокировать устройство, система сравнивает характеристики, зафиксированные в этот момент, с ранее записанным шаблоном, чтобы определить, принадлежит ли это одному и тому же человеку.

Эта технология была реализована на телефонах Android в основном двумя способами: через 2D- и 3D-системы. Ниже мы подробно рассмотрим оба метода.

Теме статьи:

Мобильные телефоны с функцией распознавания лиц и разблокировки по лицу: полное руководство, преимущества, безопасность и лучшие модели

Двумерная разблокировка по лицу на Android: как она работает и каковы ее ограничения?

Функция 2D-разблокировки лица использует только фронтальную камеру устройства для захвата изображения вашего лица. Используя алгоритмы геометрического анализа, он сравнивает ключевые точки и закономерности с фотографией, записанной во время настройки системы.

Преимущества 2D-распознавания лиц:

Скорость: Он очень быстрый, и задержки практически не ощущаются пользователем.
Простота: Для этого требуется только фронтальная камера, поэтому его можно использовать даже на бюджетных телефонах без дополнительного оборудования.
комфорт: Позволяет разблокировать телефон, не прикасаясь к нему и не запоминая пароли.

Ограничения 2D-систем важны, особенно с точки зрения безопасности:

Легко уязвимы: Некоторые старые устройства Android можно было разблокировать, просто показав фотографию владельца.
Условия освещения: Производительность заметно падает в темных условиях.
Не определяет глубину: Он не может отличить настоящее лицо от плоского изображения или маски.
Предупреждения производителя: Такие бренды, как Samsung и LG, предупреждают, что двухмерная разблокировка с помощью лица менее безопасна, и рекомендуют другие методы, такие как PIN-код, графический ключ или пароль, для защиты конфиденциальных данных.

Громким случаем стал эксперимент Forbes, в ходе которого система из четырех смартфонов Android была обманута с помощью головы, напечатанной на 3D-принтере, в то время как iPhone X с Face ID устоял перед имитатором. Это ясно показывает, что безопасность — это ахиллесова пята двумерного распознавания лиц.

3D-распознавание лиц: как оно повышает безопасность смартфонов

Качественный скачок возможен благодаря 3D-разблокировке по лицу — гораздо более продвинутой системе, которая использует несколько датчиков для трехмерной идентификации пользователя. Он анализирует не только видимые черты, но и глубину, расстояния и конкретную топографию лица владельца.

Ключевые элементы 3D-разблокировки по лицу:

Инфракрасная камера: Позволяет работать в полной темноте и различать плоское изображение и реальное лицо.
Точечный проектор: Он излучает тысячи невидимых точек на поверхность, которые помогают создать уникальную трехмерную карту.
Датчики TOF (время пролета): В современных моделях, таких как Vivo, они измеряют время, необходимое для отражения света, получая высокоточную объемную модель.

Яркий пример: Face ID от Apple использует комбинацию из 30.000 XNUMX невидимых точек, инфракрасной камеры, вспомогательной подсветки и машинного обучения для достижения минимального уровня ошибок. По данным самой Apple, вероятность того, что незнакомец случайно разблокирует ваш телефон, составляет один к миллиону, что намного выше, чем даже у сканера отпечатков пальцев.

На Android такие производители, как Xiaomi (в таких моделях, как Mi 8 Explorer Edition), OPPO (Find X) или Vivo (с ее системой TOF 3D) внедрили аналогичные или даже более перспективные технологии в области 3D-распознавания лиц.

Преимущества 3D-распознавания лиц:

Максимальная безопасность: Практически невозможно выдать себя за другого пользователя, используя фотографии, маски или напечатанные изображения.
Надежность в неблагоприятных условиях: Он работает корректно даже в полной темноте или при умеренных изменениях внешности пользователя.
Поддержка конфиденциальных платежей и доступа: Он позволяет вам авторизовать банковские транзакции, входить в важные приложения или получать доступ к защищенным данным.

Ограничения: Стоимость внедрения выше, и не все производители Android достигли эффективности Face ID, хотя тенденция к развитию этого типа технологий очевидна.

Что отличает расширенную разблокировку по лицу от остальных? Последние случаи и тенденции

Современные системы разблокировки по лицу способны определять глубину, объем и уникальные детали лица, используя искусственный интеллект для адаптации к изменениям выражения лица, использованию очков, шляп или даже новым шрамам.

Сравнение представленных моделей:

iPhone X (Apple): Он объединяет фронтальную камеру, инфракрасную камеру, точечный проектор и нейронную сеть. Максимальная безопасность, карта с 30.000 XNUMX точек и мгновенная обработка.
Xiaomi Mi 8 (версия Explorer): Он излучает инфракрасный свет, оснащен датчиком расстояния TOF и матричным проектором, а также использует искусственный интеллект для точной настройки распознавания даже на расстоянии.
VIVO: Компания представила систему 3D TOF, способную отображать до 300.000 XNUMX точек лица, что теоретически превосходит систему Apple по разрешению и детализации.
OPPO Find X: Он использует выдвижной модуль с усовершенствованными камерами, проектором с матрицей 15.000 2 точек и инфракрасными датчиками, обеспечивая при этом более высокий уровень безопасности по сравнению с XNUMXD-системами.

Тенденция направлена на интеграцию этих систем в большее количество моделей различных диапазонов, включая новые датчики TOF, которые не только распознают наши лица, но и могут распознавать жесты, движения и даже эмоции.