Особенности технологии Face ID на Xiaomi и её настройка

Главные отличия технологии Xiaomi от Apple

Несмотря на то, что впервые функция появилась в телефоне Samsung, популярность она приобрела именно благодаря Apple. Американский гигант сумел усовершенствовать механизм технологии, сделав его практически идеальным.

Так ли все хорошо в сканере лица от Xiaomi? Преподнесла ли китайская компания пользователю аналогичную опцию, стоящую в разы дешевле? Попытаемся разобраться.

Apple — Face ID

Помимо обычной фронтальной камеры, для распознавания лица понадобятся специальные датчики. Они обрабатывают около 30 тысяч точек на лице, в результате чего информация о владельце запоминается максимально точно.

Специальные нейроны проникают на определенную глубину, и за счет этого качество распознавания намного возрастает. Пользователь может отрастить бороду, надеть шапку и очки – и сканер обязательно его узнает. При недостатке освещения никаких проблем также не возникнет. Находясь в темной комнате или в сумерках, владелец может не волноваться и спокойно пользоваться своим телефоном.

Xiaomi — Face Unlock

Здесь, к сожалению, разблокировка по лицу имеет некоторые минусы. В качестве распознавателя задействована лишь селфи-камера. Ситуация чуть лучше с флагманом Mi 9 и Mi 8, где инфракрасные датчики присутствуют.

Если в кадр попадает достаточное количество света, а никаких изменений во внешности нет – Face Unlock сработает также хорошо, как и на iPhone. А вот растительность, головные уборы, очки и шарфы – уже помеха. В прошлых моделях Xiaomi разблокировка происходила и по фотографии, но в MIUI 11 и MIUI 10 этот недостаток успешно исправлен.

Небольшие выводы. Если вы не часто используете пароль в виде лица, а приобрести дорогой iPhone X нет возможности – присмотритесь к Mi 8. Весь базовый функционал Face ID вы получите без проблем. Нужна постоянная и точная разблокировка без малейшей ошибки? Тогда поможет лишь продукция от Apple.

Особенности работы Face ID на смартфонах Xiaomi

Впервые данная функция появилась на смартфонах Samsung. Затем Apple подхватил эстафету и именно благодаря «яблочным» разблокировка по лицу вышла в широкие массы. На устройствах под управлением iOS она работает как часы, но с Xiaomi ситуация к сожалению немного другая. В чем же отличия?

На устройствах от компании Apple за Face ID отвечает не только камера, но и датчики инфракрасного излучения. Точность распознавания очень высокая и даже если вы будете в очках или шапке, телефон определит вашу личность. В случае с Xiaomi за Face ID отвечает только селфи-камера. Соответственно, точность распознавания лица здесь значительно хуже. Дополнительными датчиками оснащены лишь флагманские модели.

Недостаточное освещение, головные уборы, очки, шарфы — все это может помешать работе Face iD на смартфонах Xiaomi.

Модели Xiaomi с поддержкой разблокировки по лицу

Официально функция разблокировки с помощью лица присутствует лишь на определенных моделях. Чаще всего это либо флагманы, либо телефоны среднего ценового сегмента.

Речь идет именно о заводской поддержке, но никто не исключает кастомные прошивки. К тому же, с выходом новых версий Миюай функция может добавляться для некоторых телефонов.

А пока рассмотрим смартфоны, которые уже с завода имеют в себе фронтальную разблокировку:

• Mi Mix 3;
• Mi Mix 2/2S;
• Все модели Redmi 5;
• Вся серия Black Shark и Pocophone;
• Вся линейка Mi 8;
• Вся линейка Mi 9, Mi 10, Redmi K30 и Redmi K20;
• Redmi 6 и 6A, Redmi Note 6;
• Серия Android One;
• Redmi Note 7, Note 7 Pro, Redmi 7, Redmi 7A;
• Вся линейка CC9. В том числе CC9 Pro (Mi Note 10);
• Redmi Note 8, Redmi Note 8 Pro, Redmi 8, Redmi Note 8T, Redmi 8A и Redmi Note 9 Pro (Max).

Все остальные модели, не указанные в вышеприведенном списке, не имеют функции распознавания лиц. Если это не так — укажите свою модель в комментариях поправим список.

Кстати, первым телефоном Сяоми с Face ID должен был стать Mi Note 3. Увы, флагман так и не получил нужное программное обеспечение от производителей.

В каких регионах работает Face ID

К огромному сожалению, данная функция еще не представлена на территории Европы (частично есть в России). На данный момент она работает следующих странах:

• Индия;
• Индонезия;
• Гонконг;
• Тайвань;
• Малайзия;
• Сингапур;
• Частично Европа.

На разных версиях

На разных версиях телефонов присутствуют разные особенности одинаковых (на первый взгляд) компонентов. На всех телефонах, кроме Ми восьмого, присутствует простая организация сканирования — при помощи камеры. Ми 8 в этом плане лидирует.

Xiaomi Mi 8

Конечно, сканер Face ID получится обмануть даже у Айфона Икс, что уж говорить о более дешевом и простом по своему функционалу смартфоне Ми 8. В базовой версии он создает двухмерный снимок. Есть вторая инфракрасная камера, которая используется для работы и четкого отображения ночью. Но если сравнивать с другими Ксиоми, то эта модель считается более точной, ведь имеет дополнительные инструменты считывания.

MIUI 10

Если на вашем устройстве установлена прошивка MIUI 10, то Фейс Ай-Ди добавлен по умолчанию.

Как настроить разблокировку по лицу на Xiaomi

И, наконец, приступаем к самой практике. Активировать разблокировку по лицу очень просто. Я опишу подробную инструкцию включая переход на один из вышеперечисленных регионов с использованием Redmi 5+.

1. Переходим в «Настройки», листаем немного в низ и нажимаем на «Расширенные настройки».
2. Далее «Регион» и выбираем любой подходящий из списка, первым будет Индия, его и выбираем. Будьте готовы, что после выбора нового региона система автоматически изменит конфигурации некоторых приложений + добавит локальные (в моем случае загрузило 5+ приложений: Amazon, Mi Store, Netflix и другие).
3. Теперь опускаемся до пункта «Система и устройство». Заходим в раздел «Блокировка и защита».
4. На новой странице видим вкладки, отвечающие за добавление отпечатка пальца, блокировку экрана и т. д. Посередине располагается надпись «Добавление данных лица». Кликаем по ней.

Если же у вас не стоит альтернативная защита — система потребует ее добавить. Это может быть цифробуквенная маркировка, графический ключ или отпечаток.

После появляется предупреждение, что защита с помощью лица – не самый безопасный вариант. Соглашаемся, и начинается сканирование. Смотрите прямо во фронтальную камеру, чтобы в объектив попало все лицо. Позаботьтесь о достаточном количестве света. Когда снимок получится, внимательно проверьте его и нажмите на большую кнопку «Готово». Вот мы и включили распознавание лица на Xiaomi.

Краткий экскурс в технологии и решения распознавания образов

Решений, которые включают алгоритмы для распознавания образов, много. Список популярных библиотек, которые используются в iOS:

рис 1. Структура библиотеки DLIB

DLIB

• Плюсы: — Open source решение, можно участвовать в развитии и смотреть текущие тренды. — Написана на С++. Имеет поддержку для iOS в виде cocoapods: pod ‘dlib’. — Можно также интегрировать в виде C++ библиотеки. Работает на Windows, Linux, MacOS. Работать можно и в swift приложениях, написав обертку на objective-c++.
• Минусы: — Большой размер подключаемой библиотеки. 40 мегабайт в виде pod. — Высокий порог входа. Большое количество внутренних алгоритмов, под каждый из которых предстоит писать обертку на Objective-C.

рис 2. Структура библиотеки OpenCV

OpenCV (Open Source Computer Vision Library)

• Плюсы: — Самое большое коммьюнити, регулярно участвующее в поддержке. — Написана на С++. Имеет поддержку для iOS в виде cocoapods: pod ‘OpenCV’.
• Минусы: — Высокий порог входа. — Большой размер подключаемой библиотеки. 77 мегабайт в виде pod, 180 мегабайт в виде C++ библиотеки.

рис 3. Структура CoreML

iOS Vision Framework

• Плюсы: — Простая интеграция в приложение. — Содержит удобный конвертер, который поддерживает несколько различных моделей других фреймворков (Keras, Caffe, scikit-learn). — Коробочное решение с малым размером. — Работает на GPU.
• Минусы: — Является частью CoreML, поэтому поддерживает лимитированное количество типов моделей других существующих фреймворков. — Нет поддержки TensorFlow, одного из самых популярных решений машинного обучения. Придется потратить много времени на самописные конвертеры. — Является высокоуровневой абстракцией. Вся имплементация закрыта, отсюда невозможность контроля. — iOS 11+.

Существуют платные платформы, которые предоставляют решения для задачи распознавания образов. Большинство развивает собственные алгоритмы и технологии. Само собой, эти технологии активно развиваются и используются военными, поэтому некоторые решения засекречены и не имеют открытых исходников.

Что такое landmarks

рис 4. Визуальное отображение структур лица

Цель определения landmarks — нахождение точек лица. Первый шаг в алгоритме — определение локации лица на картинке. После получения локации лица ищут ключевые контуры:

• Контур лица.
• Левый глаз.
• Правый глаз.
• Левая бровь.
• Правая бровь.
• Левый зрачок.
• Правый зрачок.
• Нос.
• Губы.

Каждый из этих контуров является массивом точек на плоскости.

рис 5. dlib 68 landmarks

На картинке можно четко увидеть структуры лица. При этом в зависимости от выбранной библиотеки количество landmarks отличается. Разработаны решения на 4 landmarks, 16, 64, 124 и более.

Что представляют собой маски

MSQRD, Snapchat, VK, даже Авито — все используют маски.

рис 11. Примеры масок в snapchat

Реализовать простейший вариант маски легко. Берем landmarks, которые получили выше. Выбираем маску, которую хотите применить, и размещаем на ней наши landmarks. При этом существуют простейшие 2D проекции, а есть более сложные 3D маски. Для них вычисляют преобразование точек, которое переведет вершины маски на кадр. Чтобы landmarks, отвечающие за уши, отвечали за уши нашей маски. Далее просто отслеживаем новые положения landmarks лица и меняем нашу маску.

В этой области есть непростые задачи, которые решаются при создании масок. К примеру, сложности отрисовки. Еще сильнее задачу усложняют моменты скачков landmarks, так как в этом случае маски искажаются и будут вести себя непредсказуемо. А так как захват кадров с камеры мобильного телефона — это хаотичный процесс, включающий в себя быструю перемену света, тени, резкие подергивания и так далее, то задача становится весьма трудоемкой. Еще одной проблемой становится построение сложных масок. Как развлечение или решение простой проблемы это интересно. Но как и в других областях, если вы хотите решать крутые задачи, то придется потратить время на обучение.