Учени разработиха компактна система за лицево разпознаване

Технологиите за лицево разпознаване отдавна не са запазени само за най-усъвършенстваните защитни системи. Те са заложени в почти всички съвременни смартфони, като бърз и сравнително надежден метод за защита. Технологията разчита на редица елементи, които обаче възпрепятстват прилагането ѝ в по-широк кръг от сектори.

Сега учени са разработили нова система за лицево разпознаване, която използва по-плоски и опростени оптични елементи, като същевременно изразходва и по-малко енергия. Екипът е тествал прототипната си система с 3D реплика на известната скулптура на Микеланджело, Давид. Тя успешно е разпознала лицето, като резултатът е съпоставимо с това при смартфоните.

Актуалните 3D системи в смартфоните, само в определени модели, извличат информация за дълбочината на образа от структурирана светлина. За целта се използва специален точков проектор, който изпраща лъчи към човешкото лице. Системата включва още няколко вградени компонента, „collimator“, насочване на светлината и специални лещи, които разграждат лазерния лъч на около 32 000 инфрачервени точки. След това камерата може да разчете шаблона на проектираните точки и така да потвърди самоличността на човека.

Наслагването на всички тези компоненти означава, че крайният продукт не може да е особено компактен. Така системата не може да бъде използвана в редица устройства в сферата на роботиката и добавената реалност, а именно в такива решения са и бъдещите разработки. Консумирането също така на повече енергия се оказва значителен проблем.

Сега учените от две институции в Тайван са разработили ултратънки оптични компоненти, познати като метаповърхности като потенциално решение. Те могат да бъдат използвани за модулиране на светлината и са популярни при сензори за дълбочина, ендоскопи, томографи и системи за добавена реалност.

Новоразработената система за лицево разпознаване чрез дълбочинна информация използва холограма от метаповърхност на мястото на дифракционния оптичен елемент. Те са заменили стандартния VCSEL (vertical-cavity surface-emitting laser) с PCSEL (photonic crystal surface-emitting laser). Структурата на фотонните кристали е механизмът зад ярките цветове в крилата на пеперудите например. PCSEL може да генерира собствен лъч от светлина, а това премахва нуждата от елемента за насочване на светлината при проекторните системи базирани на VCSEL.

Както вече стана дума, екипът е провел тестове на бюст реплика на Давид, а резултатът е съпоставим с този при съществуващите системи за лицево разпознаване при смартфоните. Шаблоните от инфрачервени точки са сравнени с тези от онлайн снимки на статуята. Системата е генерирала близо два пъти и половина повече точки спрямо стандартните решения. На фона на това устройството е 233 пъти по-малко по отношение на площта.