详解苹果Face ID，这将使深度镜头成为主流

关于X的消息大家一定都知道，它正面采用了全面屏，这意味着唯一的Home键和Touch ID按钮消失了，新的身份验证方式是Face ID。 顾名思义，用户解锁时只需看手机，Face ID就可以解锁手机。 随着人工智能概念的普及，人脸识别已经变得司空见惯。 但这一次，除了使用图像识别之外，苹果还在Face ID的面部识别中加入了深度信息，让身份认证更加安全。 Face ID 依赖于 X 顶部未被屏幕覆盖的小区域。 这个小区域最多集成了8个部分。 除了麦克风、扬声器、前置镜头、环境光传感器、距离传感器等大家熟悉的部件外，还集成了红外镜头和泛光传感器元件（Flood）。 ，点阵投影仪。

苹果将​​整个系统称为 Lens（原深感镜头），整个系统除了用于Face ID人脸验证之外，还可以扩展 *** 功能，实现动画表情的释放和AR效果的叠加。

具体来说，上述传感器投射人眼不可见的光，读取用户脸部的3D几何结构，并将其与A11芯片舱中存储的数据进行比较。 如果两者一致，则X将被解锁。 注册时，点阵投影仪将在人脸上投射3万多个点，形成3D人脸图，存储在A11芯片上。 使用时，泛光传感器元件会向人脸上照射不可见光，从而在黑暗中识别人脸。 苹果甚至为此目的开发了一种神经引擎 ( )，可以动态处理面部识别。 苹果高级副总裁菲尔在发布会上解释说，“我们使用神经网络来处理图像和点图案，以构建面部的数学模型。” 苹果还要求一家好莱坞特效面具公司生产一套面具来训练神经网络以确保安全。 但下面的图片看起来很吓人。

库克在发布会上表示，Face ID 比 Touch ID 更安全。 后者被破解的概率是五万分之一，而前者是百万分之一。 无论你改变发型、戴上眼镜或帽子，Face ID 都能成功识别你的身份。 不过，苹果也提到，Face ID 可能不适用于长相相似的人。 如果是双胞胎的话，出错的几率就会增加很多。 此外，当用户专注于手机时，Face ID仍然可以使用，这意味着用户在解锁时必须睁开眼睛看手机，否则会无效。 Face ID同时支持Apple Pay和第三方应用程序完成面部支付。 人脸识别、刷脸支付早已被外界所熟知。 这次苹果的Face ID在二维图像上叠加了一层深度信息，保证人脸识别更安全。 至于人脸识别中用照片欺骗系统的问题，因为有3D信息，是行不通的。 而且正如苹果演示的那样，额外的深度信息还可以优化前置摄像头拍摄效果、实现动画表情、叠加AR特效等功能。

如果你想追溯苹果在深度镜头上的想法，可以粗略地说，我们可以追溯到 2013 年。此前有报道称，苹果在当年年底以约 3 亿美元的价格收购了这家以色列公司。 可以说是当时最强的3D传感技术公司。 主要提供传感器和中介软件，让设备感知周围的三维环境，实现人机交互。 该公司号称拥有全球最小的3D传感芯片，可用于手机、电视、平板电脑、机器人等多种设备。 它与微软合作开发之一代动作感应设备。 当时，微软想以体感体验与任天堂的Wii和索尼的PS在家用游戏机市场竞争。 后来微软有意收购该公司，但因价格无法协商而放弃，双方合作终止，导致后者内部出现大裁员。 失去更大客户后，估值下跌，最终被苹果收购。 收购之后，外界一直猜测苹果何时会采用深度传感技术，如今终于将其运用在了自家手机的前置镜头上。 目前，深度感知领域主流的技术方案有三种：光学飞行时间（ToF；Time of）、结构光、双目视觉。 它采用了结构光解决方案苹果机器人+特效，毫无疑问苹果也采用了改进版本。 如前所述，结构光方案用于获取深度信息。 简单来说，其原理就是将某种图案投影到空间中，传感器获取反射图案，并将其与原始图像进行比较，生成深度图。 英特尔的技术也采用了这种方法。 TOF深度镜头后来被微软用在第二代Kinct上。 其原理是传感器发射调制的脉冲红外光，当遇到物体时会被反射。 传感器计算光发射和反射之间的时间差或相位差。 将拍摄场景的距离转换生成深度信息，结合传统相机拍摄，可以将物体的三维轮廓以地形图的形式呈现，不同的颜色代表不同的距离。 双目视觉更容易理解。 它模仿人眼的结构，通过两个镜片的视差确定距离信息。 该方案很少用于移动设备，多用于户外机器人。 中国深度镜头厂商奥比中光告诉我们，对比三种方案，飞行时间测量的精度和稳定性都比较好，但结构光可以做得更小，功耗更小，测量精度也相对较高。解决。 眼睛是被动的，不能适应暗光环境。 手机后置镜头已经从单镜头发展到双镜头。 在本次发布会之前，不少业内人士猜测，新的前置镜头还将增加深度信息，从二维进化到三维。 如今消息已被证实，苹果的规模无疑将引爆市场，并引发其他厂商纷纷效仿。 只是，作为一家指纹识别公司，你们做得怎么样？