專訪模組廠商:人臉識別中單攝像頭和雙攝像頭該如何選型

隨着智能硬件普及程度日漸提高，其產品種類也更趨於多樣化，以適配更多的需求場景。以人臉識別的重要部件攝像頭爲例，各種產品不只價格、款式不一樣，而且還有單目和雙目區分。那麼究竟該如何選擇？
近期在2020高交會，筆者對專一作影像採集行業、具有較強專業能力的攝像頭模組廠商金視康康總經理何世錕介紹進行了一場關於人臉識別攝像頭如何選型的深度溝通。
關鍵點一：選單目仍是雙目？具體還需看活體檢測須要
單目攝像頭主要是RGB攝像頭，配合單目算法可快速完成採集，將高質量圖像輸送給後端進行識別比對，適用於人臉佈防、精準推廣、客流統計、門禁管理等應用場景。此類攝像頭配合適當的活體檢測算法，便可作到單目活體檢測。好比金視康就經過引入虹軟視覺開放平臺免費開放的ArcFace人臉識別算法，實現了靜默式的活體識別，全程無需用戶動做配合。此外借助ArcFace算法，還能快速實現人臉識別、年齡檢測、性別檢測、大面積遮擋下的人臉識別等全套功能。
雙目攝像頭則是在RGB攝像頭的基礎上，增長了一個IR紅外鏡頭，兼具近紅外光和可見光的視頻採集功能。基於紅外成像原理，屏幕類沒法成像，故而其天生具有抵禦屏幕成像的假臉攻擊能力。

所以相對單目攝像頭，雙目攝像頭在對抗假臉攻擊的防護能力上，更勝一籌。好比金視康熱賣的500萬雙目寬動態人臉識別攝像頭就採用了虹軟免費ArcFace算法的IR雙目活體技術，基於紅外成像原理及深度學習算法的高魯棒性，其對於紙質照片、屏幕照片的防護力至關優秀。
但因爲硬件上的差別，雙目活體相比單目RGB活體來講成本相對提高。總的來講，單目人臉識別解決方案部署方便、成本低，而雙目人臉識別方案在活體檢測方面精準度更高，且對光線變化、背景環境複雜等因素適應性更強，可支持真正的無人值守。因此在選型過程當中，應根據實際應用場景、想要達到的活體效果，以及最終成本進行具體考量，平衡各方需求，不能一律而論。
關鍵點二：攝像頭成像核心組件及關鍵參數
攝像頭的工做原理是將光信號轉換成圖像信號，所以強光、逆光、暗光等複雜的光環境會直接左右攝像頭成像質量。而攝像頭成像質量的好壞，也將直接影響到人臉識別和活體檢測的使用效果與體驗。故而開發者在進行產品選型時，還應該關注攝像頭成像核心組件及關鍵參數，以保證前端採集的圖像質量符合人臉識別要求。
在鏡頭、圖像傳感器、DSP圖像處理器這三我的臉識別攝像頭模組核心組件中，鏡頭主要承擔捕捉物體、將拍攝圖像聚焦於圖像傳感器上的任務，其主要參數有視場角、光圈、CRA、畸變、眩光等。人臉識別攝像頭模組通常採用對焦速度快、成像質量穩定、測光準確的定焦鏡頭。

對於負責把光信號轉換成數字信號輸出的圖像傳感器，其主要參數包括傳感器尺寸、有效像素、像素元尺寸等，推薦具備集成度高、功耗小、速度快、成本低等特色的CMOS傳感器。最後是將數字圖像信號優化處理後傳到人臉識別設備的DSP圖像處理器，優質的DSP能夠提升原有芯片寬動態範圍30%以上。
爲了進一步方便開發者，金視康推出了融合動態場景、逆光場景、高光場景等多達6個場景的「多場景模式」，將多個場景模式所有兼容到一個攝像頭中，經過攝像頭自動判斷場景中的光環境，而後調用相應模式，以此作到某一特定場景下人臉識別效果最佳。
據介紹，這也是金視康在虹軟視覺開放平臺產業鏈市場上線的人臉識別攝像頭模組中最熱門的一款產品。而該產業鏈市場則是由虹軟視覺開放平臺今年重磅推出的一個專一構建產業上下游生態的商業平臺，目前已經上線了從算法到硬件，從整機產品到各種行業解決方案的一系列優質產品，能夠爲供給端與需求端實現精準對接，有效縮短人臉識別產品從需求到落地的時間。
關鍵點三：如何測試產品的基礎功能與可靠性？
要保證產品在落地後可以流暢使用，測試是其中必不可少的一個環節。就攝像頭模組來講，其基礎性能測試包括正常拍攝測試環境中的解析力測試、花屏測試、線條測試、偏色測試和白板測試環境中的暗角測試、髒污測試、壞點測試。

其中，解析力是指攝像頭模組所能達到的清晰度及圖像的細節表達能力。比較直觀的評價方法是，經過拍攝ISO chart測試，目視辯識圖中的黑白線對，看人眼能夠辨識黑白線對的極限線條數值。相同環境下，還需檢查圖像有無花屏、線條、偏色等異常。而在白板測試環境中，一般會檢查暗角，以檢測模組的亮度均勻性，檢測鏡頭內有無髒污異常，檢測芯片有無亮點、壞點異常。
在這全部環節中，測試不只僅是提出Bug，更是對開發和產品設計改進的重要一步，所以測試工做每每帶有極強的專業性和對產品效果的嚴謹。若是想要省去這種大量的選型、開發、測試周期，仍是建議需求方直接到虹軟視覺開放平臺產業鏈市場進行直接採購。
金視康總經理何世錕總結：「這幾年咱們在人臉領域發展得還算不錯，從2018年到2020年，年增加率都超過50%。經過跟虹軟配合，咱們也作了好多不一樣方案、不一樣成本的攝像頭模組，主要就是應對不一樣客戶的不一樣選擇，方便他們簡單、低成本地使用，同時也給更多想作人工智能領域的客戶下降進入行業的門檻。」前端