一、詳解Face ID

iPhone X這部搭載了眾多最新前沿技術的智能手機一經亮相，便引起業(yè)界的極大關注。其中最引人注目的當屬于一項黑科技：3D人臉解鎖功能，即Face ID，一種新的身份認證方式。在開鎖時，用戶只需要注視著手機，F(xiàn)ace ID就能實現(xiàn)人臉識別解鎖。蘋果用戶未來在身份驗證（支付、解鎖等）時將不再使用指紋識別，而是直接“刷臉”，這帶給用戶更真實的人機交互體驗。

Face ID功能的實現(xiàn)依賴于原深感相機（True Depth Camera），由8個發(fā)射/感應器件構成，如下：

iPhone X原深感攝像頭

在iPhone X的原深感攝像系統(tǒng)集成的多個傳感器共同作用下，投射到面部的30000多個不可見的光點描繪出一張人臉，由這些信息創(chuàng)建出用戶的人臉模型。對于刷臉解鎖的安全性問題，蘋果公司表示，Touch ID被破解的概率為五萬分之一，而Face ID被破解的概率是百萬分之一，更為安全。無論是改變發(fā)型，戴上眼鏡，還是戴上帽子，F(xiàn)ace ID都能成功識別。

二、國內3D人臉識別解決方案

了解完了蘋果的黑科技，我們再來看一下國內的手機廠商，他們將如何應對蘋果的黑科技攻勢呢？據了解，國內的手機廠商目前均沒有對下一步布局手機3D人臉識別技術進行明確的表態(tài)，均處于觀望狀態(tài)，其中一個最有代表性的心態(tài)就是：蘋果的3D人臉識別是夠先進、夠新穎，但是如果僅僅是技術先進，沒有合適的應用場景，不能給客戶帶來足夠多而且實用的新鮮體驗，那么蘋果必然要在銷量方面遭遇滑鐵盧。另外一個重要因素是，從國內擁有類似技術的廠家來看，蘋果已經搶先一步將這種散斑結構光專利封鎖的很死，要使用跟蘋果類似的技術在手機上，就需要有足夠的耐心和毅力做好跟蘋果打知識產權案的準備。

這里我們就要介紹另外一種類似的3D人臉掃描技術：面結構光，也叫光柵結構光。這種技術在國內已經相當成熟，它的主要原理是通過控制MEMS微振鏡以及激光器的工作狀態(tài)，來實現(xiàn)正弦編碼光柵結構光的輸出掃描物體三維結構表面。通過雙目立體相機拍攝采集掃描結構光圖案獲取目標表面的深度圖像，對拍攝的圖像進行算法處理后得到高密度點云數(shù)據，通過點云數(shù)據實現(xiàn)對物體三維結構的重建。

在深度感知三維建模領域中，與雙目視覺法、飛行時間法以及散斑結構光發(fā)相比，正弦編碼光柵結構光法在掃描建模速度上具有突出的優(yōu)勢，是目前三維重建技術中精度最高的方式，并且體積小，功耗低，所采用的紅光激光光源幾乎不受環(huán)境光的干擾。

目前，國內采用編碼光柵結構光技術進行三維測量的廠家很多，但是能把這項技術應用到手機行業(yè)的卻只有一家，它就是青島小優(yōu)智能科技有限公司（以下簡稱“小優(yōu)智能科技”），讓我們來看一下他們應用于手機激光3D機器視覺中的激光掃描模組。

結構示意圖與一角硬幣比較

小優(yōu)智能科技研發(fā)的這款微型超薄激光掃描模組采用紅外激光作為光源，這就確保其在白天和黑夜都能良好的工作。通過自主開發(fā)的驅動控制系統(tǒng)，使MEMS微振鏡以及激光光源按照所需的工作狀態(tài)來輸出多組相移、不同線數(shù)的正弦/方波模式的編碼光柵結構光。該模組產品結構尺寸微小，厚度僅為3.5mm，長寬尺寸為15mm×8mm。對于手機廠商而言，不需要在現(xiàn)有結構基礎上做過度的調整，就能夠非常容易的集成到手機當中，為手機的3D相機的深度感知功能提供結構光掃描。小優(yōu)智能科技的激光掃描模組的掃描視場角為60°×60°，在30cm距離左右的位置處采集人臉面部信息，完全可以覆蓋整個面部區(qū)域。

小優(yōu)智能科技的微型激光掃描模組通過與手機中搭載的紅外深度攝像頭配合，完全可實現(xiàn)與iPhone X同樣的3D人臉識別效果。同時，針對客戶對微型激光掃描模組的使用需求，從3D傳感器硬件到3D視覺應用層算法和軟件，一直到操作系統(tǒng)，小優(yōu)智能科技可提供一站式完善的配套解決方案。

激光掃描模組與深度相機配合

從原理上來講，面結構光需要采集多幅圖片進行三維建模，必然降低了建模的效率。不過，小優(yōu)智能科技已經從技術上解決了該問題。多線結構光四步相移多線數(shù)的編碼方式以及雙目紅外立體相機的同步觸發(fā)模式，確保結構光圖案采集時能夠實現(xiàn)每秒15幀的3D建模效率，滿足了實時性的使用要求的同時，建模精度能達到0.2mm，為提高系統(tǒng)的安全性提供的有力的保障，詳細信息可以訪問他們的網站http://www.xiaoutech.com。