人臉支付技術(shù)主要原理和概念介紹

今日，隨著支付寶蜻蜓、微信青蛙以及人行牽頭銀聯(lián)和各商業(yè)銀行推進落地的刷臉支付系統(tǒng)陸續(xù)開始推向市場，筆者近期分別對相關(guān)產(chǎn)業(yè)各方采用的技術(shù)方案和原理進行了一些學習和研究，在此做一下記錄和分享。

什么是人臉支付技術(shù)

人臉支付技術(shù)是利用受理終端的人臉采集能力，通過人臉識別技術(shù)(1:1 or 1:N)獲取持卡人支付賬戶信息，結(jié)合Token技術(shù)、PIN加密技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等形成的新型支付技術(shù)。人臉支付技術(shù)通常涉及兩個方面，一方面是人臉支付受理終端，一方面是人臉支付受理平臺。

從人臉支付受理終端側(cè)來看，主要涉及：人臉圖像采集及檢測技術(shù)、人臉圖像預處理技術(shù)、活體檢測等。從平臺側(cè)來看，主要涉及：人臉圖像特征提取技術(shù)、人臉圖像匹配與識別技術(shù)。

人臉支付技術(shù)中涉及的一些關(guān)鍵技術(shù)概念和原理

從上述的幾項技術(shù)中，我們需要首先了解下面的這些關(guān)鍵技術(shù)概念和原理。

什么是雙目攝像頭

我們通常使用的在手機上用于拍照的前置攝像頭，都是普通的可見光VGA攝像頭，也叫單目攝像頭，所以單目攝像頭一般需要通過動作配合、行為分析等模式實現(xiàn)活體檢測。而雙目攝像頭是指設備上除了一個可見光VGA的攝像頭外，還有另外一個或多個用于采集視覺的部件(如黑白攝像頭、長焦/定焦攝像頭、近紅外攝像頭、結(jié)構(gòu)光組件、TOF組件等)。這也是我們看到在我們一些高端手機、支付寶蜻蜓和微信青蛙提供的攝像頭中采用的一些技術(shù)。

一般人臉識別中用到的是近紅外攝像頭、結(jié)構(gòu)光組件、TOF組件等。具體的形式上可能有多個部件組成。雙目攝像頭通過采集物體的深度數(shù)據(jù)，與VGA攝像頭采集的2D平面照片數(shù)據(jù)組合成物體的3D模型，所以又稱之為3D攝像頭。雙目攝像頭在滿足基本人像信息采集的同時，還能提供快速(<1s)、高精度的活體檢測能力，判斷采集的物體是否是真人活體。

為什么人臉支付首次需要輸入手機號

這其實就是我們?nèi)四樧R別中的一個經(jīng)典問題，也就是1:1模式和1:N模式。1:1的模式是指用現(xiàn)場采集的某客戶的圖像與之前系統(tǒng)中留存的該客戶圖像直接進行對比，這樣就需要用一個索引在后臺留存的數(shù)據(jù)中先找到該客戶的圖像，比如手機號或者PIN等。而1：N的模式是指用現(xiàn)場采集的某客戶的圖像與在系統(tǒng)中留存的N個人照片里逐一比對，找到庫里那個當前客戶的圖像，并且獲得相應的關(guān)聯(lián)信息，如捆綁的卡號或者支付賬號，這就好比大海撈針，在茫茫人海中去找到這一張圖像。在N的規(guī)模如果達到比較大的程度時(一般像微信支付寶后臺都是億級用戶)，識別的準確度會急劇下降，識別的效率也會大受影響。

所以通常情況下，首次支付會采用手機號或者PIN作為圖像的索引，采用1：1模式，快速索引出人臉，而在再次到店支付時，可以使用1：N模式，在本地不多的緩存客戶圖像中直接匹配，提高客戶體驗度。

人臉支付應用于支付場景的特殊性

這其實也是很多專家在評論人臉支付時談到的問題，首先，人臉識別是一種相似度識別，跟采用的算法以及設定的閾值有很大關(guān)系，單純靠人臉識別這一項技術(shù)是不能完全滿足支付主體唯一性的要求的，所以勢必還得添加其他輔助手段;其次，人臉特征一方面可以隨身攜帶并且易于獲取，本身就是一種非常好的支付載體，但是與傳統(tǒng)的密碼和卡不一樣的是，人臉特征如果作為支付中的一個重要因素，一旦出現(xiàn)風險，無法進行作廢、掛失、更換等操作。

人臉支付的欺詐手段和防范措施

這方面技術(shù)從低到高，有照片、視頻、3D面具。照片和視頻都可以通過合法途徑獲取，比如可通過網(wǎng)上個人主頁、微信朋友圈、街邊偷拍等途徑獲得。而另據(jù)報道，日本有公司已經(jīng)能生產(chǎn)3D打印面具，如下圖所示。