iphone x是怎么做到人脸识别的实现呢?

摘要 3D人脸识别功能已经成为人们口中津津乐道的新科技,并应用于智能手机、移动支付等产品中。SITRI专业团队通过拆解iPhone X和Vivo X20智能手机,为读者揭开人脸识别的神秘面纱。

  3D人脸识别功能已经成为人们口中津津乐道的新科技,并应用于智能手机、移动支付等产品中。SITRI专业团队通过拆解iPhone X和Vivo X20智能手机,为读者揭开人脸识别的神秘面纱。

  先从苹果iPhone X说起,让我们看一看这个可爱的“齐刘海”里到底搭载了哪些传感器?

  了解完“齐刘海”里的那些传感器,是不是出现了很多新的名词呢?例如“点阵投影器”和“泛光感应元件”,还有iPhone智能手机产品上从未出现过的红外摄像头。这些新器件的出现都是因为iPhone X引入了3D人脸识别系统。

  在介绍具体的传感器信息前,先来简单说一说人脸识别的启动步骤。

  步骤1:当有物体接近手机时,距离传感器(ToF)会先被启动。

  步骤2:距离传感器(ToF)的启动会激发泛光感应元件和红外摄像头,泛光感应元件里的VCSEL芯片会发出若干个红外光,红外光反射回后由红外摄像头捕捉,判断是否是人脸信息。

  步骤3:如果经由判断是人脸信息,则会启动点阵投影器,点阵投影器会发射约三万多个红外结构光点,并由红外摄像头捕捉3D人脸信息,进行人脸的图像信息提取,经由A11仿生处理器的比对,得出人脸识别信息。

  下面就切入正题,带来iPhone X的3D人脸识别传感器大揭秘。先从iPhone X的整机结构和主要部件图说起。

  (1)点阵投影器:

  点阵投影器和两个摄像头(红外摄像头和前置摄像头)是集成在一个模组上面的。将点阵投影器拆解下来,得到单独的点阵投影器的模组。

  点阵投影器里有一颗VCSEL芯片,当点阵投影器被启动后,VCSEL芯片发射的红外光经由正对着芯片上方的准直镜头射出,经过两个反射镜面,最后通过光学衍射元件(DOE)形成约三万多个红外结构光射出。

  (2)泛光感应元件

  泛光感应元件、距离传感器及一颗控制芯片被封装在了一起,下图是整个封装的显微镜照。如图X-Ray所示,VCSEL芯片起到泛光感应(发射红外光)的作用。

整个泛光感应模组X-Ray照

  如上所述,整个模组内的距离传感芯片来自STMicroelectrics的ToF芯片,此款芯片在iPhone7+中就已经采用。

距离传感ToF芯片光学显微镜照

  (5)环境光传感器

  iPhone X的环境光传感器从封装外观上就和以往的环境光传感器不同,变成扁扁长长的形状,这也许是由于空间不够而导致的,同时芯片的上方还装有扩散片。取下上面的扩散片后,可以看到整颗环境光传感芯片以及上面的玻璃透光片。

环境光传感器封装X-Ray照

  (8)A11处理器

  除了上述的这些传感器,iPhone X的人脸识别也少不了其强大的仿生处理器A11的巨大贡献。

  (9)麦克风传感器

  苹果iPhone X的“齐刘海”里还有一颗来自楼氏的麦克风传感器。

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2017年9月13日,苹果召开发布会,发布的iPhone X支持Face ID登录解锁功能。

一道光打在你半夜两点都不睡的修仙脸上的这个玩意儿。

当然,这只是让你明白face ID是怎么工作的,事实上并不会有这一道光,准确地说,是不会有这样一道可见光,而是红外光,下面会讲到全面屏幕上方那一条黑带里到底装了哪些模块。

苹果会将这一功能用于解锁及支付确认。

3D摄像还可以用来玩 Animoji,就是动画表情跟着人脸变的那个,3D摄像技术是这个功能的技术支撑。

因为手机全面屏是趋势(为什么是趋势?我也不知道,反正大家都这么说),小米 MIX2 就在发布会前两天发布,直接截胡iPhoneX(不过后来雷军后来解释说是自己先定的发布时间,苹果是后面改的时间)。要全面屏就要取消home键,没有了home键就不能指纹识别了吗?当然不是,其实现在各大厂商都在研究屏下指纹识别,只不过都还没达到量产的级别。有几个朋友在汇顶的,据说现在每天都拼了老命在加班,就是为了抢屏下指纹第一枪。苹果好像并不喜欢背部指纹识别的方案,不知道是觉得丑还是不符合操作习惯,或者是怕增加厚度,所以在屏下指纹识别成熟之前,在iPhoneX上先上了faceID,叫不叫座暂且不说,至少这热度是起来了。

个人感觉不会,指纹识别的体验好于faceID(大家幻想一下各种场景,而且faceID的组件在屏幕上占的位置理论上是要更多的),但是现在屏下指纹识别方案未成熟,只能用faceID暂代,这个问题的答案,还是交给时间吧,我感觉在一段时间内这两种技术会并存。

几年前三星还在S4时代的时候不久已经有人脸识别了吗,faceID有什么不一样?

几年前的人脸识别绝大多数是2D平面识别,现在是3D立体识别,简单的说就是,那时候的人脸识别,你捡到idol的手机,你用idol的海报就能解锁,但是现在的话,你至少要用石膏做个idol的脸模才能解锁。当然,这么说至少告诉你二者的区别,实际的话还是得真人才能解锁的,苹果就请了好莱坞最好的特效师做了人脸模具,发现并不能解锁手机。 而且在苹果还特地强调了眼球识别的部分,在闭着眼睛的情况下是不能解锁的。

那么,这种3D的人脸识别是怎么实现的呢?

3D脸部识别的实现方法有3种:结构光,TOF,双目。

结构光,Structured Light,结构光投射特定的光信息到物体表面后,由摄像头采集。根据物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息,进而复原整个三维空间。

TOF,Time Of Flight,飞行时间,通过专有传感器,捕捉近红外光从发射到接收的飞行时间,判断物体距离。

双目测距,Stereo System,利用双摄像头拍摄物体,再通过三角形原理计算物体距离。

苹果用的是结构光。原理上有点像蝙蝠发送超声波识别识别物体的原理,就是要先发送波,根据反射判断物体的形状,只不过蝙蝠发的是超声波,结构光发的是光。

iPhoneX上的8个组建分别是干嘛用的?


其中,3D摄像要用到的是 红外摄像机、泛光灯和点状投射1器这三个。

点状投射器用于往连上发射3W个带编码的光点,红外摄像头用于把脸上反射的光捕捉起来,绘制脸部的3D图像,泛光灯用于补光。

空间方向的投影光线的集合称为结构光。

结构光三维视觉是基于光学三角法测量原理,光学投射器将一定模式的结构光投射于物体表面,在表面形成由被测物体所调制光条三维图像。该三维图像由处于另一位置的摄像机探测,从而获得光条二维畸变图像。光条的畸变程度取决于光学投射器与摄像机之间的现对位置和物体表面轮廓。直观上,沿光条显示出的偏移与物体表面高度成正比,扭结表示了平面的变化,不连续显示了表面的物理间隙。当光学投射器与摄像机之间的相对位置一定时,由畸变的二维光条图像坐标便可重现物体表面三维轮廓。

具体的原理、公式我就不卖弄了,留给专业人士来解释吧。

《奥比中光:确认iPhone X前置3D深度摄像头采用结构光方案》

知乎问题《结构光的概念及其实现三维成像的主要原理是什么?》

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iphone能不能人脸识别

目前iPhone 6还没有刷脸解锁的功能。

苹果最近又新申请了专利,用户可以利用手机摄像头进行自拍,手机将会分析人脸数据,并且和手机中存储的用户照片和数据进行比对,如果比对正确,则用户验证完成,手机可以解锁。这个听上去跟之前我们听到的刷脸识别略有不同,一般是通过红外设备扫描人的五官来确保是不是本人来完成解锁,而苹果是靠数据分析,根据手机内储存的照片来判断是不是本人。苹果也补充说,除了手机解锁之外,人脸识别技术也可以用于验证用户身份,除了手机持有者之外,还可以验证家人朋友(有可能使用到这部手机的人)的真实身份。
不过目前人脸识别技术在安全方面确实还有待提高,如果碰上双胞胎或者长相十分相似的人还不能够很准确的识别。另外苹果这个专利是靠手机数据分析,也就说应该不需要专业的摄像头即可,那么安全漏洞似乎更大了。

iPhone X人脸识别到底靠不靠谱

人脸识别并不是什么新技术。几年前的相机就有人脸识别,并用来控制对焦。
用于手机安全应该是首次。可能精度会远高于相机。

苹果手机人脸识别怎么启动

虽然目前苹果没有发布任何脸部识别技术的应用,但是有消息称苹果将会发布ios 5系统中的脸部识别API,即脸部识别应用程序接口,这一做法为开发者开发脸部识别技术提供了便利。据了解,目前iOS 5系统中的第一个脸部识别API名为CIFaceFeature,它的主要作用是通过图像来判断一个人的眼睛以及嘴的位置。除此之外,苹果还将开放的API是CIDetector,它的作用是负责处理图像识别工作。
   目前脸部识别技术在笔记本领域运用较为成熟,目前已经逐步过渡到平板领域,现在苹果已经准备将这一技术引入到手机当中(包括所有支持iOS 5的设备),随着iOS 5系统发布日期逐渐临近,将会有更多iOS 5系统的消息发布

iphone8没有人脸识别功能,只有iphoneX才有。iphoneX是苹果10周年的产品,如果苹果8也有这个功能,那就不能拉开距离了。其次,价格也在那放着呢,要是iPhone8也有人脸识别,那就没法玩了

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