亿博安思疆CEO李安：智能锁“刷掌+刷脸”二合一超低成本时代来临4月3日，腾讯云在腾讯滨海大厦成功举办了一场掌静脉技术百人沙龙，旨在帮助更多智能终端企业了解和应用掌静脉技术。来自不同领域的百余名嘉宾齐聚腾讯，共同探讨掌静脉技术在智能终端的创新应用。本次沙龙由中国建博葵花奖评选委员会秘书长、建博云网创始人陈军主持，腾讯云智能终端业务总经理王敏到场致辞。

　　会上，专注3D传感领域的安思疆科技CEO李安作了结构光识别模组，以及其应用于鹿客掌静脉锁的刷脸刷掌二合一多模态识别模组的主题演讲。

　　大家下午好，我是安思疆科技CEO李安，非常高兴今天能跟大家来做分享交流。今天我的主题演讲主要介绍鹿客搭载的二合一刷脸与刷掌的多模态识别模组以及超低成本的单刷脸结构光识别模组。

　　安思疆成立于2018年，是一家专注在3D传感领域的国家高新技术公司。我们的技术路径与产品主要聚焦在3D结构光和3dToF激光雷达，公司擅长复杂光学系统的设计集成，以及里面这些超精密的光学元器件设计，比如刚才我们腾讯云同事说到的非常有难度、非常关键的掌静脉模组。另外，包括3D视觉的算法、AI算法和一些传统的算法，一些核心的生产工艺，我们都有掌握。

　　公司总部在深圳南山亿博，欢迎大家到公司参观。我们在上海、北京、杭州和南京都有分公司和子公司。公司产品聚焦在消费电子以及工业领域，比如智能门锁、机器人、服务机器人，大家现在看到在餐厅里送餐的机器人，上面搭载的3D避障导航的传感器，很多都是安思疆的。

　　介绍一下我们公司创始团队背景，我自己毕业于浙江大学光电系，原来在华为2012实验室。相信在场的不少朋友都用过华为手机，比如华为的人脸识别用的就是3D结构光，就是我原来在华为时设计的，它落地于Meta20系统的产品。另一个，相信很多人的手机都已经有这个功能——潜望式的镜头，也是我设计的。

　　安思疆在3D传感领域的技术优势不光是在国内，在国际上都是非常领先的。同时，还具备几个重要的核心的技术优势，我简单讲两个。

　　其一，我们自研了复杂系统仿真平台Simulight，可以把实际效果仿真出来，这也是安思疆能够持续保持领先的核心因素之一。Simulight是一个非常复杂的系统，涉及到光机电算的一整个集成。我们可以在它没有做出来之前把深度效果仿真出来，并且跟实际效果非常吻合。

　　其二，除了像系统级的这种非常复杂的设计能力之外，我们的核心元器件，比如像刚才说的DOE——衍射光学器件，是3D视觉中非常核心的一个器件。它是一种微纳米结构的、纳米级的器件，非常精密。安思疆能够自己设计DOE的元器件，是图纸级的，这个能力在国内是其他家是没有的，我们可以用光刻的技术量产DOE，类似高端芯片的制造，全世界也只有苹果和安思疆量产这类产品，而且我们已将这一技术用于微信刷脸支付。

　　下面是我们产品线的情况。一是机器人的领域，包括服务机器人、扫地机器人、工业上用的移动机器人，这里面包括了结构光技术和dtof技术。同时，我们也是微信刷脸支付的供应商，也是微信支付的长期研发合作伙伴，中间这三款是我们跟腾讯微信支付是打造了用于刷脸支付的3D结构光模组。下面这排就是我们的门锁门禁类的产品，比如我们的P1刷脸刷掌二合一的模式，还有一个超低成本的LiteS，都用于门锁上。

　　接下来我要介绍的这两款产品是P1和LiteS。首先，简单讲一下门锁的趋势，经历了纯机械式、刷卡式，再到光学指纹、密码锁，2D的人脸锁、电容指纹锁，到现在的3D结构光、掌静脉的方式。我自己是非常喜欢研究技术的亿博，从我个人角度看来，目前掌静脉的使用体验相对于指纹的这种接触式的，包括相对于人脸都是一种比较大的体验提升。我认为到掌静脉为止，生物识别基本上已经到技术路线收敛的阶段了。

　　根据2020年的中国智能家居的白皮书，到2025年，整个中国智能家居的市场规模会达到8000亿，肯定门锁智能门锁是一个重要的组成部分，也确实是符合这样一个快速增长的趋势。现在是行业还处在一个快速增长的时机，这其中确实有很多的机会，大家一起来把握。

　　目前主流的生物识别，在智能门锁生物识别相关的技术方案中包括了双目人脸识别、结构光3D人脸识别、掌静脉、指静脉以及电容式指纹识别。可能门锁行业的各位最近才听说安思疆，但实际上安思疆在这两个技术领域，结构光和掌静脉上投入了至少两年半以上。门锁行业等消费电子领域对成本的要求比较高，所以我们这两年多时间一直在不断地做技术创新，通过技术创新实现产品方案的创新，从而让成本大幅降低。

　　另一方面，虽然现在行业里还没有非常严格的标准，但我们始终认为3D结构光可以说是最安全的路径，包括掌静脉。我这么说包含了两层意思，第一层，这个技术从狭义上的技术层面上来讲，它确实就是最安全的技术。第二层，选择结构光的3D人脸识别，就保证了未来产品的可持续发展，不必担心被颠覆，从而可以有更多的精力、把更多的资源投放到其他功能模块的设计。

　　研发过程确实比较难，跟我们一般的3D摄像头包括双目不一样，它里面要攻克的技术难关非常多，呈指数级的增长，然而通过这两三年的沉淀，现在都已经解决了。功耗方面，结构光的功耗理论上是要比双目低的，因为它的另外一个投射器是高效率的激光，它不是CMOS传感器，已经解决了功耗和识别时间的问题。从我们的测试来看，3D结构光模组占整个门锁耗电量的5%以下。识别时间方面，也已经到了1秒以内，到0.7、0.8秒了。

　　通过这些年不间断的努力和研发，我们现在已经做了很大的技术创新，已经把成本优化到和双目差不多的价位，未来还有更大的降价空间。我们一直坚定看好这个方向，也会一直坚持下去。

　　现在主流消费电子上用到的3D传感技术，包括像一般我们说的双目立体视觉，它其实也有双目结构光，但是现在用于门锁或一些领域的，包括特斯拉用的双目立体视觉，是被动的双目，或者是说非结构光化的、非图案化的。一般的双目技术算法是用来拍照，只是识别远近，比如说判断背景，通过距离把背景区分出来，这种精度是非常粗糙、不准确的。所以，实际上只要对于精度有要求的场景是不会使用双目技术的。

　　结构光是一种目前非常成熟的、用于大范围高精度成像的技术，尤其非常合适近距离应用。刚好我们的人脸，包括我们的Face ID非常符合这样的场景。它的分辨率可以很轻松地做到100万以上，甚至工业级的500万。工业级的结构光精度可以做到微米级，0.001这样的一个精度，像我们现在在用的也已经是亚毫米级的。

　　iToF叫做间接时间飞行，在ToF这个领域它看起来更像一个过渡型的技术。iToF适用于远一点，适用于距离稍远，然后分辨率不容易做高，虽然可以达到100万，但就会非常贵了。即使要做到VGA就是我们说的一般的640×480分辨率的，这种ToF传感器会远比我们现在用的这种普通的传感器要贵，最重要的是它的精度是没办法跟结构光比的，还是要差一些。

　　dToF叫做直接飞行时间，这个技术不适合用来做很高分辨率高精度的成像，像苹果手机后置的激光雷达就是用这种技术。适合用于稍远距离，包括探测几百米的车载激光雷达，都是这一技术原理，它可以测几十米、几百米，但是它的分辨率就不会那么高了。

　　众所周知，我们的人脸识别的分辨率至少也是要VGA以上，如果要做到高分辨率，又要小体积、功耗小、成本低，这在短时间内是比较难的。

　　刚才我们腾讯云的同事都介绍过这款模组背后的算法和软件。在和鹿客一起开发模组的过程，大家都付出了非常多。我们说“夜总会”，一起闭关了一个多月去调试，光调试这些逻辑，因为刷掌和刷脸的逻辑需要好好优化，要是优化得不好，就会容易产生误判亿博，让消费者有不好的体验。

　　刚才腾讯云的同事从软件的维度已经介绍过了，我就从硬件上稍微介绍一下。首先我们说结构光，这个用到了几乎与微信刷脸支付同样的模组，能投射超过几万个点的散斑到人脸上，是线D人脸的刷脸体验。有了高精度3D信息的加持，在识别效果和安全性上会有极大的提升，同时也提升了用户体验。

　　刷掌模组采用了特别的设计，对角的FOV已经超过110度了，但是镜头的畸变只有1%，这是非常难的，一般在这种超广角下，畸变会达到10%到20%，如此大的畸变对效果有影响。这也是我们花了上百万专门去设计和定制的。

　　模组的几个特点，先看刷脸，可以非常真实地还原人脸的三维信息，基本杜绝了图片、视频以及各类头套、头膜攻击，尤其是我们模组的实际精度是远比iPhone要高的。

　　搭配腾讯优图开发的金融支付级刷掌算法。比如左右图FOV对比，左边是P1的效果，FOV很大；右边是市面上一般的这种刷掌的模组，右边的如果要达到左边同样的大小，手掌要比现在这个模组的放置距离近5-6厘米，才能达到这么大的图像。

　　掌静脉识别技术是利用手掌静脉血液对红外光有更强的吸收，所以掌静脉的纹理在红外光下会显现出来。我们优化了刷掌的照明效果，如果照明不够均匀，或者说波长的选择和一些使用的器件有问题的话，静脉血管就不会很明显，这会对识别造成很大影响。

　　刚才也讲到了识别的时间，基本上是0.8秒，是从冷启动开机到识别。实际上从用户的体验来讲，只要做到一秒以内差别都不会太大，但是我们要追求极致。

　　另外，识别的FOV也是比较大的，我们垂直的人脸FOV达到了74度，从60-70公分左右到高达两米的人都能够识别。

　　掌纹、指纹深浅有别容易影响识别，但是掌静脉属于人体内部的血管特征，所以湿手掌、干手掌都没有影响。刷脸也搭配了腾讯优图的支付级刷脸算法，戴眼镜、戴墨镜、化妆不化妆都可识别。

　　LiteS汇聚安思疆最顶尖的专家，花了两年多的时间，从2020年就开始做。我们的理念就是一定要做到行业的最好，否则我们就不做。按照传统结构光架构，在供应链到了极限的情况下，就是大家都不赚钱的情况下，也很难把成本降到极致，所以我们通过技术创新降成本。经过两年多时间，投入数千万的研发，把供应链带成熟了，把结构光的成本大幅降下来。在技术平台上，我们专家、工程师对这里面几大领域——衍射、几何、激光、3D算法都做了各种各样的极致的创新。然后我们的模组经过了非常严格的测试，50个模组点了整整1000个小时。门锁实际的工作模式是每次只亮一下，也就是几秒钟，每个模组每天累计工作约1分钟。我们连续点亮了1000个小时，1000小时就是6万分钟，相当于可以工作6万天，超过160年。160年这种水平，是可以用五代人的。

　　第一是我们在发射端的创新非常大，传统的结构光需要一个激光芯片作为发射端，还需要一个光学镜头、一个DOE，这里面光学镜头的成本是非常高昂的。像以前华为的结构光里有玻璃镜片，光一个镜片就要一美金，其中有好几块镜片，成本不菲，所以我们把准直镜头和DOE做到一起了，DOE独立承担两个功能，但是这个技术研发的过程非常难。我们找了国内外最顶尖的供应商，流片5次，迭代了8次，包括工艺和设计上的迭代，几乎每一次流片都要五六万美金，真的就花了这么多钱去干这个事情。虽然大家拿到我们的模组可能看不出什么特别的，但是我们为了把性能做到现在这个水平，光这项功能也花了那么多的钱，仅是打样而已。在这个点上的技术创新带来的效应就是直接把这个器件的成本降为零，同时成功地国产化。

　　然后，我们把点阵投射器，也就是激光投射器跟红外补光灯，融成了一体。功能集成在投射器里，它里面有两个灯，只要做一个电的切换就可以实现，补光照明跟点阵投射合成一个，我们把整个投射器称之为三合一，就是把准直镜、投射器、泛光灯合成了一个模组，这个是比苹果还要创新的一个点。

　　同时，我们为了去搞定一些corner case（极端情况），比如门锁在户外很强光照的情况下，也即是在日常使用中出现概率不超过10%的场景下，我们为了这10%的性能，又花了近百万重新定制了一个光学镜头，把成像优化到一个非常好的水平，能够解决户外逆光、侧光等场景，从而达到一个全场景的使用效果。

　　安思疆LiteS在30厘米到1.1米都是可以识别的，它的识别距离非常大。第二个就是室外可用，在一些大别墅或者一些院门这类场景都是可用的，就是不管侧光也好，背光也好，我们能够在高达8-9万lux（夏季下午两点太阳最大的时候，它的照度也差不多就是10万lux），所以窗边、大厅、半室外的场景都可用。

　　模组工作温度实际上可以达到-35度到80度，我们这里展示的是-25度到75度，在此范围内，它都能正常的工作。这是一个几乎可以达到车载环境要求的水平，因此不管是在高纬度严寒地区还是低纬度热带地区都能正常使用。

　　LiteS除了刚才说的极致创新，带来了巨大的成本下降，然而它的效果并没有打折，所以我们是真正做到了把价格降下来，但是性能保持不变，甚至在某一些指标，比如像它的FOV实际上比Lite P1还要再大一些。

　　总的来说，以上这些技术上的极致创新在两年多前仅存在于理论层面，而长期的技术积累告诉我们这是可实现的，虽然这非常的困难，但我们并不畏惧，经过不懈的努力、长期的攻关，最终克服了各种各样的难题，把这种技术和产品带到了大家的面前。并且我们会持续不断地深耕，让这一系列产品保持活力，陪伴智能门锁行业走向成熟。

　　最后，在这里跟大家预告一下，我们很快将推出 Lite X，超低成本的“刷掌+刷脸”二合一的模组。请大家记住两点：第一、模组四月底前就会量产，我们LiteS已经量产了，已经有很多客户在用了，月底前我们会推出Lite X。第二、大家非常关心的成本问题，我们将给出一个超乎预期的硬件+算法的整体成本。

　　非常欢迎大家一起跟我们、跟腾讯优图一起合作，努力来实现价值创新，也欢迎大家来交流分享。好，谢谢大家！