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1 社會(huì)背景
相信大家對(duì)人臉身份認(rèn)證已經(jīng)司空見慣了，比如生活中的人臉支付、身份校驗(yàn)、金融認(rèn)證等等，但是人臉識(shí)別技術(shù)面臨著多種欺詐手段，如照片、換臉、面具等。如果被惡意復(fù)制，將會(huì)給個(gè)人、集體或者社會(huì)帶來很大的麻煩和威脅。
而活體檢測(cè)是在一些身份驗(yàn)證場(chǎng)景確定對(duì)象真實(shí)生理特征的方法，活體檢測(cè)使用人臉防偽、人臉關(guān)鍵點(diǎn)、人臉跟蹤等技術(shù)，可有效抵御照片、換臉、面具、遮擋以及屏幕翻拍等常見的攻擊手段，從而保障用戶的利益。
活體檢測(cè)常見應(yīng)用場(chǎng)景：
市面上提供活體檢測(cè)服務(wù)的廠商有很多家，下面我們將結(jié)合開發(fā)者關(guān)注的識(shí)別場(chǎng)景、集成便捷性、安全性等問題，對(duì)各大廠商的活體檢測(cè)服務(wù)做綜合評(píng)測(cè)。
2 主流廠商
目前國(guó)內(nèi)活體檢測(cè)的主流廠商有 曠視、百度、華為、阿里、OPPO、騰訊、易道博識(shí)等。日常中常用的比如百度金融的活體識(shí)別技術(shù)應(yīng)用在很關(guān)鍵的“賬號(hào)找回功能”里;曠視應(yīng)用在“支付寶實(shí)名和檢測(cè)”中;騰訊的“微眾銀行信息認(rèn)證”;華為的HMS Core ML Kit用在“身份認(rèn)證”中。
據(jù)了解，百度大腦的活體識(shí)別擁有業(yè)界首創(chuàng)的端到端全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人臉檢測(cè)器，可以檢測(cè)到不同姿態(tài)和光照下的人臉，最小能夠達(dá)到12*12像素;高精度的1：1和1：N人臉識(shí)別率，基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的度量學(xué)習(xí)技術(shù)，使用200萬人的2億數(shù)據(jù)，在1000塊GPU集群上訓(xùn)練，可達(dá)到比人類更精準(zhǔn)的識(shí)別效果。
而曠視在2015年就推出了基于人臉識(shí)別技術(shù)的 FaceID 線上身份驗(yàn)證解決方案。其強(qiáng)大的智能金融企業(yè)解決方案已經(jīng)幫助支付寶、中信銀行、招商銀行、北京銀行、小花錢包、拍拍貸等近百家金融機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了金融智能化。
易道博識(shí)是一家專注于計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域技術(shù)研究和商業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用的人工智能公司，基于自主開發(fā)的深度學(xué)習(xí)平臺(tái)，不斷研發(fā)出領(lǐng)先的機(jī)器視覺技術(shù)，為多個(gè)行業(yè)量身定制智能解決方案，驅(qū)動(dòng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式智能升級(jí)，其在活體檢測(cè)領(lǐng)域已打造出成熟的產(chǎn)品。
而華為HMS Core的ML Kit也為開發(fā)者提供了活體檢測(cè)技術(shù)，HMS Core是華為為其設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)提供的一套應(yīng)用程序和服務(wù)，開發(fā)者只需集成HMS SDK即可使用華為的多個(gè)開放能力，高效構(gòu)建精品應(yīng)用。其ML Kit的活體檢測(cè)采用全新的一個(gè)模型多個(gè)任務(wù)技術(shù)，聯(lián)合華為“昇騰”推理庫(kù)對(duì)AI模型的加速效果，量化后模型僅有0.2M大小，CPU推理時(shí)延低至0.01s，端到端同時(shí)檢測(cè)人臉框和人臉關(guān)鍵68關(guān)鍵點(diǎn)，可以做到實(shí)時(shí)檢測(cè)動(dòng)作，響應(yīng)時(shí)延達(dá)到毫秒級(jí)別。因此，是一款對(duì)手機(jī)端APP開發(fā)很友好的AI產(chǎn)品。
3 測(cè)評(píng)方案
本文以識(shí)別場(chǎng)景的通用性、識(shí)別的準(zhǔn)確率、識(shí)別響應(yīng)速度、產(chǎn)品接入方式、部署集成效率、安全性和產(chǎn)品定價(jià)為測(cè)評(píng)基準(zhǔn)，對(duì)HMS Core ML Kit 、曠視FaceID、百度大腦、易道博識(shí)活體檢測(cè)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)評(píng)。目前活體檢測(cè)服務(wù)可支持的調(diào)用方式有，離線SDK集成、在線API調(diào)用、軟件服務(wù)接入等方式。我們通過各官網(wǎng)提供的調(diào)用方式來進(jìn)行測(cè)試和對(duì)比。
HMS Core ML Kit官方文檔：文檔中心
https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/development/hiai-Guides/liveness-detection-0000001051386243
Demo APP下載地址：
https://h5hosting-drcn.dbankcdn.cn/cch5/AIBussiness-MLKit/body/apk_release_body.apk
曠視FaceID可直接使用FaceID上提供的功能進(jìn)行測(cè)試。官方網(wǎng)址：https://faceid.com/document/faceid-guide-docs/product-introduction
百度活體檢測(cè)官方網(wǎng)址：活體檢測(cè)_人臉識(shí)別活體檢測(cè)_活體檢測(cè)SDK-百度AI開放平臺(tái)
https://ai.baidu.com/tech/face/faceliveness
易道博識(shí)靜默活體檢測(cè)官方網(wǎng)址：靜默活體檢測(cè) · GitBook
http://ai.exocr.com/doc/v3_liveness.html
最終測(cè)評(píng)結(jié)果會(huì)形成雷達(dá)圖，測(cè)評(píng)指標(biāo)如下，最高分為10分。
橫向測(cè)評(píng)打分表
3.1識(shí)別場(chǎng)景
筆者先從識(shí)別場(chǎng)景上看(通用性和廣泛性)，目前活體檢測(cè)分為靜默式活體檢測(cè)和配合式活體檢測(cè)，從大量搜集資料結(jié)果顯示：Face ID、百度、易道博識(shí)和華為的HMS Core ML Kit都支持靜默式活體檢測(cè)和配合式活體檢測(cè)。而差別在于幾家在活體檢測(cè)識(shí)別場(chǎng)景的動(dòng)作種類有明顯區(qū)分，這個(gè)點(diǎn)也是決定活體檢測(cè)安全性的重要指標(biāo)。
FaceID支持動(dòng)作包括點(diǎn)頭、眨眼、張嘴、搖頭、讀數(shù)等，并可實(shí)現(xiàn)不同光照、年齡、妝容、配飾等復(fù)雜條件下精準(zhǔn)識(shí)別。
百度目前支持的動(dòng)作有低頭、抬頭、眨眼，另外有炫瞳、讀數(shù)等多達(dá)10 種離在線活體檢測(cè)方式，有效抵御照片、視頻、2D/3D模具等作弊行為。
易道博識(shí)目前配合式活體檢測(cè)支持5種動(dòng)作：點(diǎn)頭、眨眼、注視、張嘴、搖頭，以及隨機(jī)3個(gè)動(dòng)作判別，結(jié)合單幀活體判別。
而HMS Core ML Kit 的配合式活體檢測(cè)支持6種動(dòng)作，包括眨眼、張嘴、左搖頭、右搖頭、注視、點(diǎn)頭，且支持從6種動(dòng)作中隨機(jī)選3個(gè)動(dòng)作進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)，在各種光照環(huán)境、用戶配飾、年齡、妝容等條件下能夠很好的識(shí)別并引導(dǎo)用戶完成檢測(cè)。
識(shí)別場(chǎng)景打分表( 個(gè)人評(píng)分，僅供參考)
3.2響應(yīng)速度
根據(jù)筆者的測(cè)試情況分析，做出2張圖表供大家參考。
從初始化時(shí)間上來看，曠視FaceID初始化時(shí)間2s，易道博識(shí)初始化時(shí)間為1s，百度大腦響應(yīng)時(shí)間在0.88s，而HMS Core ML Kit初始化時(shí)間為0.8s。HMS Core ML Kit和百度大腦的響應(yīng)速度很快。
從內(nèi)存占用上來看，易道博識(shí)內(nèi)存占用343MB，曠視FaceID內(nèi)存占用185MB，百度的內(nèi)存占用為157MB，而HMS Core ML Kit的內(nèi)存占用為140MB，是幾家廠商中最小的。
響應(yīng)速度打分表( 個(gè)人評(píng)分，僅供參考)
3.3接入方式
百度大腦活體檢測(cè)服務(wù)支持在線、離線兩大模式，API+SDK靈活組合，覆蓋APP、H5、小程序等多種場(chǎng)景，與市場(chǎng)主流鏡頭模組完美兼容，可快速集成到公眾號(hào)、小程序、PC端等H5頁面中。
FaceID活體檢測(cè)也支持多種接入方式，除了移動(dòng)端SDK、H5組件、API接口等，還有適用于小程序的Raw提供的純API接口，直接集成云端的活體驗(yàn)證能力并自行實(shí)現(xiàn)前端的用戶交互頁面部分。
HMS Core ML Kit活體檢測(cè)服務(wù)支持離線模式(主要是基于保護(hù)終端用戶隱私數(shù)據(jù)的考慮)，提供SDK接入方式，開發(fā)者僅需幾行代碼集成即可。
易道博識(shí)靜默活體檢測(cè)通過HTTP 發(fā)送POST請(qǐng)求提交驗(yàn)證數(shù)據(jù)至公有云服務(wù)器，等待服務(wù)器識(shí)別并返回識(shí)別結(jié)果。
接入方式打分表( 個(gè)人評(píng)分，僅供參考)
3.4集成效率
目前各大廠和開發(fā)團(tuán)隊(duì)都在強(qiáng)調(diào)敏捷開發(fā)，敏捷開發(fā)的實(shí)踐就是集成效率的體現(xiàn)。從筆者自身的測(cè)試情況來看，F(xiàn)aceID需要提供企業(yè)法人身份證和營(yíng)業(yè)執(zhí)照等企業(yè)級(jí)認(rèn)證才能使用。百度大腦和易道博識(shí)需要注冊(cè)之后才能使用活體檢測(cè)服務(wù)，并且在開發(fā)上需要一定的代碼調(diào)試，尤其是其賬號(hào)注冊(cè)后生成的API key無法直接使用，需要在代碼中集成并生成token值之后才能使用。而HMS Core ML Kit在注冊(cè)華為帳號(hào)后，無需API Key集成操作，而是簡(jiǎn)單配置AGC文件，通過幾行代碼，即可快速接入官方提供的SDK。
所以筆者認(rèn)為HMS Core ML Kit和其他三家產(chǎn)品來對(duì)比的話，其在集成效率、部署效率會(huì)相對(duì)簡(jiǎn)單些，能提升我們的開發(fā)效率。
集成效率打分表( 個(gè)人評(píng)分，僅供參考)
3.5安全測(cè)試
筆者主要對(duì)配合式活體進(jìn)行了安全性評(píng)測(cè)，筆者選取了一些典型的攻擊場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)試并對(duì)每家測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。
配合式活體檢測(cè)容易受到很多干擾和攻擊，比如常見的打印照片、翻拍視頻等。
關(guān)于本節(jié)配合式活體檢測(cè)的方法，筆者采用3種方法進(jìn)行測(cè)試。
1. “照片翻拍”方式，進(jìn)行模擬測(cè)試(包括搖頭、眨眼、轉(zhuǎn)動(dòng)手機(jī)、帶口罩等遮擋物的照片視頻)。
2. “視頻翻拍”方式，進(jìn)行模擬測(cè)試(包括搖頭、眨眼、轉(zhuǎn)動(dòng)手機(jī)、帶口罩等遮擋物的照片視頻)。
3.“真人不動(dòng)+轉(zhuǎn)動(dòng)手機(jī)”方式，是指通過平移、搖擺手機(jī)來模擬人點(diǎn)頭搖頭等行為動(dòng)作。
筆者分別對(duì)各服務(wù)進(jìn)行了十余次的測(cè)試，曠視FaceID人臉照片和視頻攻擊攔截率高，因?yàn)榫哂腥四樅松淼臋z測(cè)，所以攻擊基本不會(huì)通過，能正確完成識(shí)別，安全性很高。
HMS Core ML Kit測(cè)試效果也較好，順利抵御所有攻擊檢測(cè)，在紙張、視頻之類攻擊場(chǎng)景下，界面會(huì)顯示非活體。在閉眼和左右搖頭時(shí)，HMS Core ML Kit會(huì)提示用戶睜開眼，只有當(dāng)用戶雙眼睜開，姿態(tài)正確情況下才會(huì)提示用戶做作出相應(yīng)的動(dòng)作，更好的保證了安全性。
百度大腦可進(jìn)行基本動(dòng)作的活體檢測(cè)，能夠通過動(dòng)作驗(yàn)證。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，將打印的猴子照片放在屏幕前并前后晃動(dòng)紙張來模擬低頭動(dòng)作，即可通過驗(yàn)證。因此，百度對(duì)一些特殊動(dòng)作的識(shí)別有待提高。
易道博識(shí)也可進(jìn)行基本的活體檢測(cè)，不過通過一定角度還是可以攻破檢測(cè)，如點(diǎn)頭搖頭。當(dāng)想通過人不動(dòng)+轉(zhuǎn)動(dòng)手機(jī)完成動(dòng)作時(shí)，易道博識(shí)會(huì)提示不要晃動(dòng)手機(jī)。但是晃動(dòng)手機(jī)的幅度變小之后，或者垂直晃動(dòng)，就能繞過檢測(cè)。
另外筆者測(cè)試出，在眨眼時(shí)，只眨一只眼(睜一只眼閉著一只眼)也能通過檢測(cè)。所以按筆者通過目前的測(cè)試來看，檢測(cè)方式還是有待提高。
安全測(cè)試綜合打分表( 個(gè)人評(píng)分，僅供參考)
3.6產(chǎn)品定價(jià)
各廠家產(chǎn)品功能性有所不同，筆者收錄的價(jià)格僅供參考，不代表當(dāng)前價(jià)格。
(以上為數(shù)據(jù)來自各大廠商官網(wǎng)，統(tǒng)計(jì)時(shí)間為2022年5月)
產(chǎn)品定價(jià)打分表( 個(gè)人評(píng)分，僅供參考)
4 綜合對(duì)比
得分匯總：
根據(jù)上一段中測(cè)評(píng)分析出的結(jié)果，形成雷達(dá)圖來進(jìn)行綜合對(duì)比。
從筆者整理的雷達(dá)圖來看各家產(chǎn)品的區(qū)別，整體來說差別不大，但在不同的應(yīng)用上可能各有特色。比如百度和FaceID提供了很多的接入方式并支持非常多的識(shí)別場(chǎng)景，對(duì)一些有廣泛性要求的開發(fā)任務(wù)來說會(huì)更合適一些。而使用靜默活體時(shí)可以選擇易道博識(shí)，在價(jià)格和開發(fā)集成上來看是不錯(cuò)的選擇。但是要選擇動(dòng)態(tài)活體檢測(cè)的話，F(xiàn)aceID可能在有限制性的識(shí)別條件(人臉核身)時(shí)能發(fā)揮更大的作用，此時(shí)HMS Core ML Kit的出場(chǎng)就當(dāng)之無愧了，通過廠家給出的SDK可以快速集成到實(shí)際業(yè)務(wù)中，響應(yīng)速度和集成速度無疑是獨(dú)特的亮點(diǎn)。
筆者作為應(yīng)用開發(fā)者從綜合評(píng)測(cè)來看，HMS Core ML Kit集成簡(jiǎn)單，響應(yīng)快速，安全性高，非常適合廣大應(yīng)用開發(fā)者使用。
當(dāng)然不僅是ML Kit，整個(gè)HMS Core(華為為其設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)提供的一套應(yīng)用程序和服務(wù),開發(fā)者只需集成HMS SDK即可使用華為的多個(gè)開放能力)也提供了媒體、圖像等多項(xiàng)領(lǐng)域的能力，大家有興趣可以去了解，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)許多有趣的和對(duì)我們有所幫助的事物。
(轉(zhuǎn)載自CSDN ，作者：考古學(xué)家lx)
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