小米8采用了劉海全面屏設(shè)計，屏幕頂部的劉海區(qū)域不僅放置了聽筒、前置相機、距離傳感器，還加入了紅外照明元件和紅外相機用于人臉解鎖。相比傳統(tǒng)手機依靠前置相機進(jìn)行人臉解鎖，小米8所采用的紅外人臉解鎖到底有哪些不同之處呢?

小米8搭載的紅外人臉解鎖是如何工作的?

紅外人臉解鎖技術(shù)的核心是紅外成像，目前主流的紅外成像有兩種。物體在絕對零度以上都會發(fā)出紅外光，動物、人體發(fā)出的紅外光較強，而石頭、樹木等環(huán)境物體發(fā)出的紅外光很微弱，軍事上常用的夜視儀便是利用這一特性進(jìn)行紅外成像。然而這種被動式的紅外成像往往需要比較大型的設(shè)備儀器，硬件成本較高。

而主動式紅外成像技術(shù)，則是利用特制的紅外光源主動發(fā)射紅外光照射人體，接收人體反射回來的紅外光進(jìn)行成像，小米8的紅外人臉解鎖正是基于這一技術(shù)原理實現(xiàn)的。

之所以小米8的劉?？雌饋磔^寬，是因為劉海區(qū)域集成了紅外照明元件、紅外相機、傳統(tǒng)前置相機、聽筒以及距離感應(yīng)器等諸多元器件。

當(dāng)你拿起手機點亮屏幕的時候，小米8劉海里的紅外照明元件會向人臉發(fā)射940nm的紅外光，紅外光接觸到面部反射回來，進(jìn)入3μm的紅外相機(IR Camera)進(jìn)行成像，之后小米8會對獲取的紅外人臉圖像進(jìn)行處理，去除圖像中噪聲等環(huán)境信息，提取4096個人臉特征點，將其同已經(jīng)錄入手機的紅外面部數(shù)據(jù)進(jìn)行特征比對，匹配成功則解鎖進(jìn)入桌面。

傳統(tǒng)依靠前置相機的人臉解鎖技術(shù)，相當(dāng)于點亮屏幕時前置相機對人臉進(jìn)行自拍，生成一張2D人臉圖像同手機里存儲的面部數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配解鎖。小米8的紅外人臉解鎖則是利用主動紅外光源(紅外照明元件)為面部打光，紅外相機接收人臉發(fā)射回來的紅外光進(jìn)行成像。通俗一點講，小米8紅外人臉解鎖的過程，其實可以看做一個“補光自拍”的過程，只不過這里的“補光”是人眼不可見的紅外光。

紅外人臉解鎖優(yōu)勢何在?

1、不受光照影響，全黑也能疾速解鎖。

傳統(tǒng)的臉部解鎖技術(shù)主要基于可見光圖成像，存在較多缺陷。當(dāng)環(huán)境光照發(fā)生變化時，識別效果會急劇下降，無法滿足實際的應(yīng)用環(huán)境。比如遇到側(cè)光時出現(xiàn)的“陰陽臉”現(xiàn)象，就可能無法正確識別。

▲光照變化對可見光成像(上)與紅外成像(下)的影響，源自網(wǎng)絡(luò)

當(dāng)在夜晚以及其他暗光環(huán)境解鎖手機時，傳統(tǒng)前置相機人臉解鎖會因為光線嚴(yán)重不足，無法進(jìn)行有效的可見光成像，進(jìn)而導(dǎo)致解鎖成功率極具下降，甚至無法使用。

而小米8的紅外人臉解鎖并不會存在這樣的問題，無論是白天還是夜晚，紅外照明元件始終都會為你面部“補光”，只是你看不到而已。而在小米8的紅外相機看來，你的面部和白天沒什么兩樣。

2、安全性更高，有效防止假體攻擊

傳統(tǒng)使用前置相機拍照的人臉解鎖方案使用可見光拍攝圖像，往往容易被照片、視頻，甚至是3D打印的面具解鎖，安全性較低。

而小米8的紅外人臉解鎖是使用波長為940nm左右的紅外光進(jìn)行成像，照片、播放人臉視頻的屏幕、3D打印面具同真實的人臉對于紅外光的反射特性差異很大，最終在小米8的紅外相機中得到的成像結(jié)果完全不同。比如用Pad上的照片嘗試解鎖小米8的時候，紅外光拍攝得到的圖像僅僅是一個Pad……并沒有任何人臉信息。由此可見，使用的紅外人臉解鎖技術(shù)的小米8可有效進(jìn)行活體檢測，安全級別較高。

3、戴墨鏡也能解鎖，既便捷也安全

由于紅外光特性可以穿透墨鏡鏡片，被墨鏡遮擋的眼部信息也可以在紅外相機中正常成像，成像結(jié)果和系統(tǒng)錄入的面部數(shù)據(jù)在特征比對時能夠滿足更多的特征點，安全性更高。而傳統(tǒng)依賴前置相機的人臉解鎖方案，由于墨鏡遮擋眼部數(shù)據(jù)大量丟失，在同系統(tǒng)存儲的面部信息進(jìn)行特征點比對時，特征點匹配度降低導(dǎo)致解鎖成功率下降。

而目前不少依賴傳統(tǒng)前置相機的人臉解鎖手機，即使帶墨鏡也能解鎖，是通過特征比對的過程中忽略了眼部信息來實現(xiàn)的。此舉大大降低了人臉識別的安全性，可以說是一種通過犧牲安全性來換取用戶體驗的做法。

如此看來，小米8使用的紅外人臉解鎖技術(shù)，比傳統(tǒng)手機依賴前置相機的面部識別解決方案有著更高的安全性和易用性。不僅夜間可以正常使用，也能大大降低被照片視頻解鎖這樣的風(fēng)險。