在国内3D视觉感知领域一直领先的奥比中光，再次给刷脸支付行业带来惊喜突破。

 

4月22日，奥比中光发布行业首款户外强光深度相机D-Light，打出“无畏强光，看懂世界”的主张。D-Light搭载奥比中光全新3D结构光刷脸支付模组，突破了强光下人脸识别难以完整清晰成像的技术限制，解决了户外刷脸支付的行业痛点。

 

“无惧10W Lux（照度）户外强光，是D-Light的主要特点。”奥比中光副总裁、产品管理部负责人David Chen博士介绍，D-Light可广泛落地于景区、校园、加油站、高铁/地铁/公共汽车等户外场所。这也让奥比中光成为市面上唯一一家攻破10W Lux户外强光深度成像难题的公司。

 

奥比中光战略业务产品线总经理天象告诉记者，作为3D视觉感知方案整体技术供应商，奥比中光目前在3D视觉感知领域的出货规模亚洲第一，为支付宝绝大多数的刷脸支付终端提供3D刷脸支付模组。

 

D-Light的发布，意味着奥比中光的3D结构光技术已经实现刷脸支付全场景覆盖：从室内到户外，从刷脸到核身。

 

除了结构光，奥比中光还布局了3D视觉感知全领域技术。随着机器视觉逐步从 2D 升级向 3D跃升，产业将迎来全新的智能化升级。在这一过程中，奥比中光的定位就是聚焦3D视觉感知的底层技术，并持续为客户提供先进的智能视觉解决方案，成为这场视觉革命中的“赋能者”。

 

01底层芯片破局，突破10W Lux强光刷脸限制

 

D-Light中的“D”意指日光“Daylight”，命名原因很直接：奥比中光希望D系列的结构光产品能够在日光下提供完整、可靠的图像。

 

D系列产品需求的诞生源于刷脸支付落地推广中的实际痛点。自2017年刷脸支付开始商用以来，这一便捷的支付方式在线下商超加速规模落地。但是，户外刷脸支付体验不如室内友好的问题一直未能得到有效解决。

 

据奥比中光资深3D结构光算法工程师戚寒雨解释，刷脸支付主要采用具有金融级安全性的结构光技术。结构光的基本原理是通过激光发射器投射出940nm的激光，再通过接收端获取散斑纹理进行三维重建。当自然光中940nm波段的光线比较强的时候，结构光相机获取的纹理特性就会被破坏，无法进行有效的深度成像，直接影响人脸识别。

 

这一技术难题，一直制约着刷脸支付在更多元的户外场景落地。对此，奥比中光的解法，是通过芯片、光学、算法系统化联动，从底层破局。

 

D-Light搭载了奥比中光自研新型结构光ASIC芯片MX6600，整体芯片性能相比上代芯片提升150%，使相机可输出1.3M@50FPS分辨率的深度图像，并且具备独立ISP处理能力。

 

 图注：D-Light可以输出高精度和高完整性的散斑、深度及点云图。

 

“芯片好比大脑，是产品软硬件沟通桥梁。将软件方案设计到芯片里面，可实现软硬结合，为硬件提供计算平台。”戚寒雨介绍，将部分ISP功能做进芯片，是让深度图更加完整、性能更优越的关键。

 

事实也显示，D-Light在性能上不仅大大优于上一代产品，其应用表现也远优于当下市面上的同类产品。目前市面上的产品难以达成10W lux强光下刷脸识别支付。

 

David Chen博士介绍，在户外10W Lux强光下，D-Light可以在30cm-140cm的识别范围提供完整深度图、点云图，精度达0.300%@100cm、0.400%@140cm，在100cm距离的深度图像更为精确，人脸完整度高达99%。

 

这是3D视觉领域的突破，也是刷脸支付行业的突破。

 

02系统化联动，挑战难以完成的“三路流输出”

 

在10W lux强光下刷脸是D-Light的核心功能，其另外两大产品亮点，还包括高效HDR与智能AE。

 

HDR即高动态范围，把多帧图像中的色彩经过芯片和算法处理，最终让图像呈现出来的色泽更加饱满。用户使用手机拍照时，正常的颜色对比度一般，但开启HDR模式后，会立刻提高颜色对比度，让图像颜色更加清晰。

 

D-Light在100cm距离HDR实测数据均值为96dB，最高达115dB。这一功能使D-Light能够满足逆光、背光等不同复杂场景。

 

AE即自动曝光。和普通相机中的自动曝光原理类似，把暗的图像自动调亮，把亮的图像自动调暗，使图像接近于人眼能够接受的光感范围。在深度相机上，智能AE可以将光强调节成更加适合于芯片能够感知的范围，让芯片处理成更加优质的深度图。

 

不过，在产品研发过程中，单项功能的突破并不难，但要让每一项功能都能“全速运转”，就对团队提出了不小的挑战。

 

比如，最初在维持高帧率的情况下，AE算法需要处理复杂交替流，导致最终输出的深度质量差很多，这让开发一度“卡顿”。

 

奥比中光没有依赖纯软件方案“治标”，而是尝试更“治本”的办法。团队联合了光学组与算法组，再将解决方案提交到芯片组，通过技术联动，深挖到芯片电路层面进行优化，最终才实现了动态智能AE的方案。

 

 图注：D-Light拆解图。

 

在戚寒雨看来，奥比中光一直强调系统化能力。“如果只依赖单点能力，比如用一些深度学习或者是滤波算法，一定程度上也可以解决这个场景上强光的问题，但是会带来更大的平台端资源消耗，导致方案难以落地。”

 

功夫不负有心人。在强光环境中，D-Light可实现3D深度图、2D彩色图、NIR图三种不同类型的高质量图像三路流交替输出（Depth: 960*1280@25fps; NIR: 960*1280@25fps; Color: 960*1280@60fps），大大增强多模态人脸识别精准度。D-Light还能够对彩色图与NIR图的人脸同时进行曝光，再通过ISP处理图像，使得AE 更平滑，亮度更好，从而提升算法识别速度与用户体验。

 

03搭建22个实际场景反复测试，挑战极致性能

 

从一路荆棘密布到云开月明，奥比中光研发团队经历的艰辛不言而喻。

 

与室内产品不同的是，户外产品需要有更大的工作温度区间，才能在极端高低温天气中正常使用。D-Light产品的工作温度范围在-25℃到75℃之间，在研发过程中，奥比中光也在温度测试方面投入了非常多的时间，反复挑战设备的极限工作温度。

 

在低温环境中，D-Light主要依靠电子电路的稳压设计，给设备“保温”；在高温环境中，则是通过优秀的外部结构保证散热效果，如金属外壳、散热片等。

 

高效的温度管理机制是攻克极限温度的法宝。而这一切的大前提还是光学系统设计足够好，本身能够在极端温度环境中工作。

 

为了保证产品在不同彩色环境中的适应性，D-Light团队搭建了22个实际场景进行实验——既有常规场景，也有复杂场景的模拟实验，通过各种干扰环境真正检测产品的表现好坏，不断纠正其兼容性，直至最终解决问题。

 

有了技术突破，做了测试优化，接下来还需要什么？

 

在本次线上发布会上，奥比中光还重点提及了一个关键词——量产。

 

图注：奥比中光副总裁、产品管理部负责人David Chen博士介绍D-Light新品

 

“在实验室要达到某个技术指标，并不是一个很难的事情。但是我们要把这个指标工程化，大规模生产制造，并保证产品的一致性和可靠性，需要一步一个脚印走出来，没有捷径。” David Chen博士说道。

 

04持续赋能刷脸支付全场景时代

 

D-Light是奥比首款户外强光刷脸支付产品，具有里程碑式的意义：至此，奥比中光的3D结构光技术，已经能够覆盖刷脸支付全场景。

 

市场数据显示，中国刷脸支付用户2021年接近5亿，2022年将增至7.6亿。

 

“虽然受到疫情的冲击，但是刷脸支付技术与行业本身仍处于发展上升阶段。”天象介绍，刷脸支付的技术一直在持续迭代升级，像戴口罩刷脸支付的技术已经比较成熟，同时在安全性上也有相当严格的认证标准。此前，奥比中光的人脸活体检测技术和人脸辨识技术获得BCTC（国家金融科技测评中心）双重认证，并同时满足支付宝技术测试规范。

 

 图注：奥比中光战略业务产品线总经理天象在发布会上介绍刷脸支付行业发展。

 

目前，奥比中光室内刷脸支付设备出货规模已超过百万级，户外刷脸支付场景市场孕育中，早期有望达到十万级出货量。

 

为了满足产能、高效交付，2020年7月，奥比中光自建16000平方米高端制造工厂，采用世界一流封装设备，其自主研发的3D模组测试设备在国内处于领先水平。

 

自2017年为支付宝提供硬件支撑、2018年助力支付宝率先实现线下3D刷脸支付的大规模商用，奥比中光持续突破技术瓶颈，为支付宝绝大多数的刷脸支付终端提供3D刷脸支付模组；并通过与中国银联共建“3D视觉联合实验室”推动3D视觉感知技术在金融领域的应用创新。 

 

有理由相信，行业领头羊奥比中光将“无畏”更多更具挑战性的技术难题、市场痛点，持续创新更安全、更便捷、更全面的技术突破和应用成果，引领行业前沿，为刷脸支付全场景打开更广阔的市场空间。