隨著iPhone X的發(fā)布,3D人臉識(shí)別功能一度成為人們口中津津樂(lè)道的新科技,與此同時(shí),國(guó)產(chǎn)Vivo X20的發(fā)布也提到了其帶有人臉識(shí)別功能,下面就讓SITRI的專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)帶領(lǐng)大家揭開(kāi)人臉識(shí)別的神秘面紗。

先從蘋(píng)果iPhone X說(shuō)起,讓我們看一看這個(gè)可愛(ài)的“齊劉海”里到底搭載了哪些傳感器?

了解完“齊劉?！崩锏哪切﹤鞲衅?是不是出現(xiàn)了很多新的名詞呢?例如“點(diǎn)陣投影器”和“泛光感應(yīng)元件”,還有iPhone智能手機(jī)產(chǎn)品上從未出現(xiàn)過(guò)的紅外攝像頭。這些新器件的出現(xiàn)都是因?yàn)閕Phone X引入了3D人臉識(shí)別系統(tǒng)。

在介紹具體的傳感器信息前,先來(lái)簡(jiǎn)單說(shuō)一說(shuō)人臉識(shí)別的啟動(dòng)步驟。

步驟1:當(dāng)有物體接近手機(jī)時(shí),距離傳感器(ToF)會(huì)先被啟動(dòng)。

步驟2:距離傳感器(ToF)的啟動(dòng)會(huì)激發(fā)泛光感應(yīng)元件和紅外攝像頭,泛光感應(yīng)元件里的VCSEL芯片會(huì)發(fā)出若干個(gè)紅外光,紅外光反射回后由紅外攝像頭捕捉,判斷是否是人臉信息。

步驟3:如果經(jīng)由判斷是人臉信息,則會(huì)啟動(dòng)點(diǎn)陣投影器,點(diǎn)陣投影器會(huì)發(fā)射約三萬(wàn)多個(gè)紅外結(jié)構(gòu)光點(diǎn),并由紅外攝像頭捕捉3D人臉信息,進(jìn)行人臉的圖像信息提取,經(jīng)由A11仿生處理器的比對(duì),得出人臉識(shí)別信息。

下面就切入正題,帶來(lái)iPhone X的3D人臉識(shí)別傳感器大揭秘。先從iPhone X的整機(jī)結(jié)構(gòu)和主要部件圖說(shuō)起。

iPhone X整機(jī)結(jié)構(gòu)圖

iPhone X主要部件圖

點(diǎn)陣投影器

點(diǎn)陣投影器和兩個(gè)攝像頭(紅外攝像頭和前置攝像頭)是集成在一個(gè)模組上面的。

模組掃描照

模組X-Ray照

將點(diǎn)陣投影器拆解下來(lái),得到單獨(dú)的點(diǎn)陣投影器的模組。

點(diǎn)陣投影器模組照

點(diǎn)陣投影器模組X-Ray照

點(diǎn)陣投影器里有一顆VCSEL芯片,當(dāng)點(diǎn)陣投影器被啟動(dòng)后,VCSEL芯片發(fā)射的紅外光經(jīng)由正對(duì)著芯片上方的準(zhǔn)直鏡頭射出,經(jīng)過(guò)兩個(gè)反射鏡面,最后通過(guò)光學(xué)衍射元件(DOE)形成約三萬(wàn)多個(gè)紅外結(jié)構(gòu)光射出。

點(diǎn)陣投影器(開(kāi)蓋前)

點(diǎn)陣投影器(開(kāi)蓋后)

將上面的準(zhǔn)直鏡頭及光學(xué)衍射元件模組揭開(kāi)之后,就可以清晰的看見(jiàn)下面的VCSEL芯片。

VCSEL芯片光學(xué)顯微鏡照

泛光感應(yīng)元件

泛光感應(yīng)元件、距離傳感器及一顆控制芯片被封裝在了一起,下圖是整個(gè)封裝的顯微鏡照。

整個(gè)模組光學(xué)顯微鏡照

整個(gè)模組X-Ray照

如上圖X-Ray所示,VCSEL芯片起到泛光感應(yīng)(發(fā)射紅外光)的作用。

距離傳感器

如上所述,整個(gè)模組內(nèi)的距離傳感芯片來(lái)自STMicroelectrics的ToF芯片,此款芯片在iPhone7+中就已經(jīng)采用。

距離傳感ToF芯片-光學(xué)顯微鏡照

環(huán)境光傳感器

iPhone X的環(huán)境光傳感器從封裝外觀上就和以往的環(huán)境光傳感器不同,變成扁扁長(zhǎng)長(zhǎng)的形狀,這也許是由于空間不夠而導(dǎo)致的,同時(shí)芯片的上方還裝有擴(kuò)散片。

環(huán)境光傳感器封裝掃描照

環(huán)境光傳感器封裝X-Ray照

取下上面的擴(kuò)散片后,可以看到整顆環(huán)境光傳感芯片以及上面的玻璃透光片。

前置攝像頭

前置攝像頭掃描照

前置攝像頭X-Ray照

前置攝像頭光學(xué)顯微鏡照-Lens

紅外攝像頭

紅外攝像頭掃描照

紅外攝像頭X-Ray照

紅外攝像頭光學(xué)顯微鏡照-Lens

除了上述的這些傳感器,iPhone X的人臉識(shí)別也少不了其強(qiáng)大的仿生處理器A11的巨大貢獻(xiàn)。

A11處理器

A11光學(xué)顯微鏡照

蘋(píng)果iPhone X的“齊劉海”里還有一顆來(lái)自樓氏的麥克風(fēng)傳感器。

麥克風(fēng)傳感器

麥克風(fēng)光學(xué)顯微鏡照

麥克風(fēng)掃描電鏡照

看完了iPhone X的“齊劉?！焙?我們?cè)賮?lái)看一下Vivo X20的人臉識(shí)別功能上搭載了哪些傳感器。

如上圖所示,Vivo X20的人臉識(shí)別傳感器包含前置攝像頭和距離傳感器,其中兩顆距離傳感器是相同型號(hào)的芯片,都是來(lái)自于AMS的產(chǎn)品。特別的是,我們?cè)赩ivo X20的一顆距離傳感器邊上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)LED燈,不知道這是不是和Vivo X20的“逆光也清晰”有關(guān)呢?

Vivo X20整機(jī)結(jié)構(gòu)圖

Vivo X20主要部件圖

LED燈

LED燈光學(xué)顯微鏡照

LED燈X-Ray照

距離傳感器

距離傳感器光學(xué)顯微鏡照

距離傳感器X-Ray照

前置攝像頭

前置攝像頭模組掃描照

前置攝像頭X-Ray照

前置攝像頭光學(xué)顯微鏡照-Lens

看完了iPhone X和Vivo X20的傳感器,不知道各位對(duì)于3D人臉識(shí)別有沒(méi)有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)呢? 后續(xù)SITRI會(huì)對(duì)這兩款手機(jī)里的其他傳感器和芯片作進(jìn)一步的分析。