当门锁返璞归真,以最智能的方式回归到最基础的应用时,一切都清晰起来,包括对未来的预见。传统的2D人脸识别渐渐成为历史,3000多家锁企开始拥抱3D人脸识别技术,迎接3D化的潮流。

他们唯一要做的,只是在双目红外、TOF和3D结构光中,选择哪一种3D方案而已。

只因安全和便利,别无其他。

旭日大数据黄慧钊走访供应链,利用科学的数据模型估算2020年全国智能门锁产量已达1800万套以上。据全国制锁行业信息中心预测,我国智能门锁的总需求量有望在2027年超过3000万套,行业总产值突破千亿元大关。

3D视觉技术作为下一场机器视觉的革命,已站在了风口之上。它代表了从黑白到彩色,从模拟到数字,从静态图像到动态视频以来的第四次视觉革命。

这一次革命,将完全释放智能门锁增量市场。

为什么3D是未来?

不管你是老人还是小孩,不管你是否带有门禁或者手机,不管是白天还是黑夜,走到门前,门锁自动打开,然后是灯光、空调、电视、音响、窗帘,还可以为你打开热水器……

这不是科幻片。这是智能家居,是未来生活。

据统计,全球智能家居市场规模预计将从2020年的783亿美元增长到2025年的1353亿美元,在预测期内的复合年增长率为11.6%。智能门锁是其中至关重要的一环

传统2D人脸识别主要通过普通摄像头拍摄人脸2D图像或视频,转化为数字信号,再利用计算机进行分析与匹配。有锁企表示,由于2D人脸识别智能门锁技术原理较为简单,容易遭受数据攻击,在安全性上存在较高风险。

据之前报道,来自清华大学的 RealAI(瑞莱智慧)团队仅用一副纸质眼镜,便在15分钟内破解了19款安卓手机。除了采用3D结构光人脸识别技术的iPhone11,采用2D人脸识别技术的低、中、高端安卓手机无一幸免。

行业的高速发展也倒逼着门锁厂商进化。因为频发的安全问题,品牌锁企逐步开始摒弃2D人脸识别,转而寻求3D人脸识别技术。

奥比中光创始人黄源浩说,随着科技的进步,人类想要机器对这个世界的感知比人类能做到的更加精确。在他看来,3D视觉应用最广的是生物识别。以人脸识别为代表的生物识别技术将成为人们的另一个“钥匙、身份证、银行卡、钱包”,将来无论是购物还是办事,都会用到更加便捷的身份信息验证。 

智能门锁换新时代,3D视觉应运而生。

凯迪仕对媒体表示,在技术上,各种互联网、移动互联网、智能家居、生物识别等技术都被应用到智能锁上来,引领了全球智能锁技术的发展走向;在行业发展上,未来的三年预计将出现爆发式增长,产业格局将向着集中化、品牌化的方向高速发展。

智能门锁在智能家居生态链中占据着入口级地位,作为家庭智能安防产品的核心单品,已经成为生态链上不可或缺的组成部分。

严先生现住深圳南山,今年年初他花费6000多元换了一套3D智能锁。“确实方便好用,不过价格有点贵。”

近年来,大量传统企业、互联网、家电、安防、电子企业纷纷涌入智能门锁行业,企业规模量级从千万级跃升至亿元级。

而如何在加速洗牌的激烈竞争中实现智能化突围,成为门锁企业的解题重点。据悉,2021年包括凯迪仕、德施曼、耶鲁、亚太天能等在内的超过30家品牌锁企,将通过奥比中光3D方案实现规模化量产。

真假3D之争

在门锁业界,现在有个挺有意思的话题:谁是真3D?

据旭日大数据了解,智能门锁领域的3D人脸识别方案主要有双目红外、ToF和3D结构光几种。

做个简单的科普:

双目立体视觉识别技术基于视差原理,由双摄像机从不同角度同时获得被测物体的两幅数字图像,恢复出物体的三维几何信息数据。不过,双目红外方案十分依赖被测物体表面的纹理,难以输出密集可靠的数据,且在光线灰暗的环境中表现不佳。

3D结构光人脸识别主要通过红外光发射器,将具有一定结构特征的光线投射到人脸上,形成数万个散斑点,再由专门的摄像头采集信息,从而得出深度数据。在2米以内的短距离测距中,3D结构光是目前精度最高的3D技术,并且在近距下功耗优势明显。

ToF是飞行时间(Time of Flight)技术的缩写,即传感器发出经调制的近红外光,遇物体后反射,传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差,来换算被拍摄景物的距离,以产生深度信息。此外再结合传统的相机拍摄,就能将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。

据相关行业专家介绍,ToF技术的识别原理在于激光测距,根据脉冲发射和接受的时间差来测算距离,适合1m-10m范围的中距离测量,精度介于双目与3D结构光之间。虽然ToF技术在手机领域也有较多应用,但ToF技术对制程能力和生产工艺的要求很高,同时在功耗上不及3D结构光,并不适合于门锁生产产线。

实际上,3D结构光与双目立体视觉在本质上都属于三角测距。不过,由于结构光通过投射散斑点,主动给测量环境增加了纹理信息,因此能够在弱纹理以及暗光及夜间环境下取得很好的测量效果。这一特性,让3D结构光天然比双目方案更适用于门锁解锁场景。

艾芯方利红认为,在智能门锁行业,只有ToF和结构光才是真3D。

瑞为技术袁戬则表示,双目红外是否算真3D的标准是要看其是否能出深度图,而深度图需要两个摄像头做视差深度计算,对于基线和主控算力都有要求。“行业目前比较乱,感觉有没有都一样,所以很难讲是否是真3D,要看算法。”

他还介绍,ToF也要看分辨率,低分辨率的ToF方案,价格虽然便宜,但深度图的精度也不好,甚至可能不如双目方案。“结构光相对深度图要好一点,但硬件成本高,在行业落地就有门槛了。”

综合看来,相比于精度依赖纹理信息、难以进行密集可靠的3D计算的双目方案,3D结构光凭借其近距离超高精度、金融级安全性和在暗光环境也能秒级识别的特性,成为智能门锁的升级首选。

奥比中光认为,并不能简单的比较双目立体视觉、3D结构光以及ToF技术。这三种技术在不同指标下“互有胜负”,但这并不意味着技术上的优劣。

没有最好的技术,只有最合适的技术。换句话说,3D真假属于学术之争。真正能满足安全和便利的应用需求,才是最好的智能门锁产品。