蘋(píng)果iPhone X是全球手機(jī)品牌中第一個(gè)使用3D散斑結(jié)構(gòu)光用于人臉識(shí)別以及支付的智能手機(jī)，該技術(shù)源自2013年蘋(píng)果公司以3.45億美金在以色列全資收購(gòu)的Prime Sense公司，在iPhone X中首次將3D結(jié)構(gòu)光用于人臉識(shí)別和支付后，這項(xiàng)技術(shù)就備受關(guān)注。
5月31日，小米正式發(fā)布小米8探索版，采用了Face ID，自稱(chēng)其采用了3D結(jié)構(gòu)光人臉識(shí)別技術(shù)，而且這是該技術(shù)在安卓手機(jī)上的首次嘗試。
不同于iPhone X的散斑結(jié)構(gòu)光方案，小米8探索版Face ID采用了基于 Mask（掩膜）的編碼結(jié)構(gòu)光，該技術(shù)由以色列Mantis Vision公司自主研發(fā)。Mantis Vision采用基于掩膜的編碼結(jié)構(gòu)光，通過(guò)創(chuàng)新的專(zhuān)利編碼技術(shù)，獲取深度信息。散斑結(jié)構(gòu)光的方式是打出 30000 個(gè)離散分布的紅外點(diǎn)陣進(jìn)行深度探測(cè)，而Mantis Vision采用編碼方式，面部呈現(xiàn)出了規(guī)律性的幾何編碼圖形，如此可以快速匹配特征點(diǎn)，減少 3D 信息計(jì)算量，降低結(jié)構(gòu)光算法功耗。另外，配合相機(jī)的高幀率，還可以實(shí)現(xiàn) 3D 內(nèi)容的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)捕捉。
Face ID 3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)與其他基于2D信息的認(rèn)證技術(shù)不同，人臉3D深度信息更安全更私密，這項(xiàng)技術(shù)承載的是將真實(shí)世界數(shù)字化，從而產(chǎn)生一些與傳統(tǒng)二維成像完全不同的應(yīng)用場(chǎng)景，未來(lái)在諸多領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用空間。
除了小米之外，OPPO也即將發(fā)布支持3D結(jié)構(gòu)光的新機(jī)。此前，在5月21日，OPPO就舉行了“3D結(jié)構(gòu)光+5G”的發(fā)布會(huì)，后續(xù)OPPO將于6月19日召開(kāi)盧浮宮發(fā)布會(huì)，正式發(fā)布3D結(jié)構(gòu)光手機(jī)Find X。
招商電子預(yù)計(jì)，小米8探索版和Find X這兩款手機(jī)的正式發(fā)售時(shí)間還是要等到7月份之后，其中OPPO的Find X備貨量相對(duì)充足，且存在高低配多款產(chǎn)品，預(yù)計(jì)生命周期銷(xiāo)量為200萬(wàn)臺(tái)，正式發(fā)售時(shí)間為7月中旬。
而小米8透明探索版的發(fā)售時(shí)間在7月底，目前給到供應(yīng)商的訂單量較小，但不排除后續(xù)補(bǔ)單的可能性，預(yù)計(jì)生命周期銷(xiāo)量為80-100萬(wàn)臺(tái)。
在供應(yīng)鏈方面，據(jù)招商電子方競(jìng)透露，相比小米選擇Mantis Vision的方案，OPPO則是和奧比中光合作，而華為選擇了自行開(kāi)發(fā)算法。由于臨近發(fā)售，所以O(shè)PPO和小米的供應(yīng)商均已確定，而華為處則存在不確定性。目前有四家模組廠在競(jìng)爭(zhēng)，其中丘鈦科技于5月下旬剛送樣。從進(jìn)度來(lái)看，光寶和歐菲科技較為領(lǐng)先。
具體到結(jié)構(gòu)光方案的實(shí)現(xiàn)原理，小米的結(jié)構(gòu)光方案為編碼結(jié)構(gòu)光，不需要采用DOE，鏡頭也只需要塑料投影鏡頭即可。具體工作原理為：Vcsel激光器均勻照射掩膜（Mask），由掩膜形成上萬(wàn)個(gè)明暗相間的Pattern，再經(jīng)過(guò)投影鏡頭投射出去，投射過(guò)程中要做反畸變的處理。其優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)在于功耗較大。
而Apple、OPPO、華為的方案是散斑結(jié)構(gòu)光，其工作原理是，VCSEL激光器照射到Diffuser上，形成幾百個(gè)散點(diǎn)，再通過(guò)準(zhǔn)直鏡頭將光束變?yōu)榇怪惫猓瑴?zhǔn)直鏡頭的光路設(shè)計(jì)較難。垂直光再打到DOE（衍射光學(xué)元件）上，衍射成上萬(wàn)的散點(diǎn)。該方案較為成熟，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜一些，但功耗較低。
據(jù)集微網(wǎng)了解，小米8探索版Face ID正是采用了歐菲科技的3Dsensing模組。歐菲科技已經(jīng)在同數(shù)家安卓大客戶(hù)完成送樣，可為終端客戶(hù)提供擁有良好用戶(hù)體驗(yàn)的面部識(shí)別綜合解決方案，產(chǎn)品毛利率較高。
此外，方競(jìng)還透露，華為Mate 20的Laya項(xiàng)目也會(huì)采用結(jié)構(gòu)光+屏下指紋方案，預(yù)計(jì)發(fā)售時(shí)間為10月中旬，2018年出貨量可達(dá)達(dá)140萬(wàn)臺(tái)。除上述三家之外，vivo有望于今年推出后置ToF方案的手機(jī)，模組廠為信利，ToF Sensor為松下，驅(qū)動(dòng)芯片及算法由ADI提供。
目前來(lái)看，2018年國(guó)內(nèi)搭載3D Sensing的手機(jī)較為有限，3D Sensing在手機(jī)行業(yè)的滲透尚屬于早期，但潛在空間大，未來(lái)隨著“HMOV”的帶動(dòng)，安卓手機(jī)廠商導(dǎo)入Face ID速度將會(huì)加快，產(chǎn)業(yè)鏈也將同步受益。3D Sensing作為一種全新的人機(jī)交互模式，應(yīng)用表現(xiàn)值得期待。（校對(duì)/范蓉）
01月07日 18:14
