隨著iPhone X的發(fā)布，3D人臉識別功能一度成為人們口中津津樂道的新科技，與此同時，國產(chǎn)Vivo X20的發(fā)布也提到了其帶有人臉識別功能，下面就讓SITRI的專業(yè)團隊帶領大家揭開人臉識別的神秘面紗。

先從蘋果iPhone X說起，讓我們看一看這個可愛的“齊劉海”里到底搭載了哪些傳感器？

了解完“齊劉海”里的那些傳感器，是不是出現(xiàn)了很多新的名詞呢？例如“點陣投影器”和“泛光感應元件”，還有iPhone智能手機產(chǎn)品上從未出現(xiàn)過的紅外攝像頭。這些新器件的出現(xiàn)都是因為iPhone X引入了3D人臉識別系統(tǒng)。

在介紹具體的傳感器信息前，先來簡單說一說人臉識別的啟動步驟。

• 步驟1：當有物體接近手機時，距離傳感器(ToF)會先被啟動。

• 步驟2：距離傳感器(ToF)的啟動會激發(fā)泛光感應元件和紅外攝像頭，泛光感應元件里的VCSEL芯片會發(fā)出若干個紅外光，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，則會啟動點陣投影器，點陣投影器會發(fā)射約三萬多個紅外結(jié)構(gòu)光點，并由紅外攝像頭捕捉3D人臉信息，進行人臉的圖像信息提取，經(jīng)由A11仿生處理器的比對，得出人臉識別信息。

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

• iPhone X整機結(jié)構(gòu)圖

• iPhone X主要部件圖

• 點陣投影器

點陣投影器和兩個攝像頭（紅外攝像頭和前置攝像頭）是集成在一個模組上面的。

模組掃描照

模組X-Ray照

將點陣投影器拆解下來，得到單獨的點陣投影器的模組。

點陣投影器模組照

點陣投影器模組X-Ray照

點陣投影器里有一顆VCSEL芯片，當點陣投影器被啟動后，VCSEL芯片發(fā)射的紅外光經(jīng)由正對著芯片上方的準直鏡頭射出，經(jīng)過兩個反射鏡面，最后通過光學衍射元件（DOE）形成約三萬多個紅外結(jié)構(gòu)光射出。

點陣投影器（開蓋前）

點陣投影器（開蓋后）

將上面的準直鏡頭及光學衍射元件模組揭開之后，就可以清晰的看見下面的VCSEL芯片。

VCSEL芯片光學顯微鏡照

• 泛光感應元件

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

整個模組光學顯微鏡照

整個模組X-Ray照

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

• 距離傳感器

如上所述，整個模組內(nèi)的距離傳感芯片來自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，變成扁扁長長的形狀，這也許是由于空間不夠而導致的，同時芯片的上方還裝有擴散片。

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

紅外攝像頭光學顯微鏡照-Lens

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

• A11處理器

A11光學顯微鏡照

• 麥克風傳感器

蘋果iPhone X的“齊劉海”里還有一顆來自樓氏的麥克風傳感器。

麥克風光學顯微鏡照

麥克風掃描電鏡照

看完了iPhone X的“齊劉海”后，我們再來看一下Vivo X20的人臉識別功能上搭載了哪些傳感器。

如上圖所示，Vivo X20的人臉識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的芯片，都是來自于AMS的產(chǎn)品。特別的是，我們在Vivo X20的一顆距離傳感器邊上發(fā)現(xiàn)了一個LED燈，不知道這是不是和Vivo X20的“逆光也清晰”有關(guān)呢？

• Vivo X20整機結(jié)構(gòu)圖

• Vivo X20主要部件圖

• LED燈

LED燈光學顯微鏡照

LED燈X-Ray照

• 距離傳感器

距離傳感器光學顯微鏡照

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

前置攝像頭光學顯微鏡照-Lens