聊聊深度攝像頭在智能手機(jī)上的應(yīng)用。

最近鎂客君聽聞iPhone 8的現(xiàn)場預(yù)售有點(diǎn)凄涼，估摸著土豪果粉們都在等著搭載Face ID的iPhone X。

iPhone X可以說是蘋果這幾年在外型上和技術(shù)上有比較突出創(chuàng)新點(diǎn)的新機(jī)，雖然前面的黑色齊劉海已經(jīng)被大家各種吐槽惡搞，但是不得不承認(rèn)，在面部識(shí)別以及深度攝像頭上，蘋果正在掀起一輪智能手機(jī)的技術(shù)熱潮。

今天，我們就從深度攝像頭說起，看看這股熱潮會(huì)何時(shí)到來？

小白誤區(qū)：iPhone X是用前置攝像頭來進(jìn)行面部識(shí)別？

寫這篇稿子前，某個(gè)同學(xué)問我Face ID識(shí)別的時(shí)候，攝像頭是不是要一直開著？

我：“？？？……”

這邊需要糾正很多數(shù)碼小白一個(gè)誤區(qū)，F(xiàn)ace ID最關(guān)鍵的不是那顆用于自拍的前置攝像頭，負(fù)責(zé)處理面部識(shí)別的實(shí)際上是紅外攝像頭，所以完全不用擔(dān)心卸了妝就無法解鎖。

先來看看iPhone X是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)臉部三維信息的捕捉獲取的，它的前置黑色齊劉海由8個(gè)元件組成，麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、前置攝像頭、環(huán)境光傳感器、距離感應(yīng)器、紅外鏡頭、泛光感應(yīng)元件（Flood illuminator）、點(diǎn)陣投影器。

這個(gè)構(gòu)造就可以看出蘋果使用的是結(jié)構(gòu)光技術(shù)，簡單的理一下Face ID的原理：點(diǎn)陣投影器會(huì)投射超過3萬個(gè)光信息識(shí)別點(diǎn)，由紅外攝像頭收集信息并通過算法分析，和已有的圖像進(jìn)行比對(duì)，如果對(duì)比的數(shù)值吻合度達(dá)到一定數(shù)值，成功解鎖。

其中，泛光感應(yīng)元件會(huì)幫助解決一些光線條件比較惡劣的環(huán)境，比如陰天、強(qiáng)光或者夜晚，這也彌補(bǔ)了結(jié)構(gòu)光容易受光照影響的技術(shù)局限性。

聯(lián)想到蘋果在13年收購的以色列傳感器公司PrimeSense，蘋果選擇結(jié)構(gòu)光技術(shù)也是情理之中。

如果國產(chǎn)手機(jī)廠商也要“Face ID”，還有哪些技術(shù)門道？

那么如果國內(nèi)手機(jī)廠商要跟風(fēng)蘋果，來做類似的Face ID面部識(shí)別，理論上來說還有另外兩種技術(shù)方案：雙目視覺和飛行時(shí)間（TOF）。

雙目視覺，從字面上就可以看出是用兩個(gè)攝像頭來完成深度信息的捕捉，簡而言之它就是模仿人眼的結(jié)構(gòu)，通過兩個(gè)攝像頭的視差來確定距離信息。

而TOF的方案在第二代Kinect上有使用過，傳感器發(fā)出調(diào)制的脈沖紅外光，然后遇到物體反射后，它會(huì)計(jì)算出光線發(fā)射和反射時(shí)間差或者相位差，實(shí)現(xiàn)距離的測量，最終產(chǎn)生深度信息。

但是現(xiàn)實(shí)情況是，技術(shù)原理都擺在眼前，國內(nèi)安卓廠商依然是無門可尋找。蘋果從收購技術(shù)開始布局面部識(shí)別，看似悄然間一項(xiàng)成熟商用的技術(shù)就這樣推到消費(fèi)市場，其背后的研發(fā)時(shí)間和精力是不可估量的。而對(duì)于熱衷于跟風(fēng)模仿的國產(chǎn)手機(jī)廠商來說，現(xiàn)在談技術(shù)積累可能有點(diǎn)天方夜譚，找到一套成熟的技術(shù)解決方案才是王道。

不過也有廠商會(huì)退而求其次，選擇曲線救國的面部解鎖方式，在人臉識(shí)別技術(shù)公司的技術(shù)支持下，點(diǎn)亮屏幕后啟用攝像頭去解鎖。

安卓黨的面部識(shí)別之路困困難重重

有位做深度攝像頭方案的行業(yè)人士開玩笑吐槽道，“安卓手機(jī)廠商都瘋了，沒有解決方案。”當(dāng)然，實(shí)情如何我們也不得而知。

但從實(shí)際情況來看，結(jié)構(gòu)光可以說是性價(jià)非常高的方案，并且運(yùn)用在手機(jī)端也相對(duì)比較成熟?？墒侨绻凑仗O果的技術(shù)思路走，必然會(huì)面臨知識(shí)產(chǎn)權(quán)侵權(quán)的問題，而相似的替代方案，能夠做到不影響手機(jī)功耗以及保證穩(wěn)定性，也是難上加難。

雙目的話，雖然現(xiàn)在很多手機(jī)商都有雙攝像頭，但是首先他們是后置的，而且只能測出物體的景深，捕捉到底還不是真正可以用于計(jì)算分析的深度三維信息。如果要做到雙目視覺技術(shù)方案，同時(shí)需要手機(jī)能夠分出“精力”去處理龐大的程序計(jì)算量，手機(jī)的小身板完全hold不住。

TOF的話，因?yàn)槭嵌帱c(diǎn)測距，很容易產(chǎn)生多設(shè)備之間的干擾問題，而且從功耗和性能上考慮的話，這種技術(shù)解決方案也不適合安裝在移動(dòng)智能手機(jī)上。短期內(nèi)，TOF同樣不是手機(jī)的選擇。

而且無論是哪種深度攝像頭方案，深度信息的數(shù)據(jù)處理運(yùn)算是非常大的，如果完全依靠手機(jī)的話，對(duì)于手機(jī)的芯片處理器要求也會(huì)相應(yīng)地高。

一句話總結(jié)的話，種種因素讓國產(chǎn)手機(jī)廠商去模仿Face ID成為短期內(nèi)不可能完成之事。

結(jié)語：

從深度攝像頭說起的話，它的應(yīng)用領(lǐng)域非常之豐富，包括人體跟蹤、三維重建、人機(jī)交互、SLAM等領(lǐng)域。iPhone X的Face ID為深度攝像頭找到了新的應(yīng)用場景，這也讓許多深度傳感器廠商看到了走向消費(fèi)端的市場機(jī)會(huì)，

不過，對(duì)于國產(chǎn)手機(jī)廠商來說，現(xiàn)階段還有諸多技術(shù)瓶頸擺在他們面前，他們需要去磨合硬件、模組廠和算法之間的相互配合，iPhone X只是一個(gè)開始。

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