揭開 '齊劉海' 面紗, 探索人臉識別SITRI最新解析iPhone X和Vivo X20隨著iPhone X的發布, 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Vivo X20的發布也提到了其帶有人臉識別功能, 下面就讓SITRI的專業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' 裡到底搭載了哪些感測器? 了解完 '齊劉海' 裡的那些感測器, 是不是出現了很多新的名詞呢? 例如 '點陣投影器' 和 '泛光感應元件' , 還有iPhone智能手機產品上從未出現過的紅外攝像頭. 這些新器件的出現都是因為iPhone X引入了3D人臉識別系統. 在介紹具體的感測器資訊前, 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, 距離感測器(ToF)會先被啟動. 步驟2: 距離感測器(ToF)的啟動會激發泛光感應元件和紅外攝像頭, 泛光感應元件裡的VCSEL晶片會發出若干個紅外光, 紅外光反射回後由紅外攝像頭捕捉, 判斷是否是人臉資訊. 步驟3: 如果經由判斷是人臉資訊, 則會啟動點陣投影器, 點陣投影器會發射約三萬多個紅外結構光點, 並由紅外攝像頭捕捉3D人臉資訊, 進行人臉的映像資訊提取, 經由A11仿生處理器的比對, 得出人臉識別資訊. 下面就切入正題, 帶來iPhone X的3D人臉識別感測器大揭秘. 先從iPhone X的整機結構和主要部件圖說起. iPhone X整機結構圖 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) 是整合在一個模組上面的. 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 點陣投影器裡有一顆VCSEL晶片, 當點陣投影器被啟動後, VCSEL晶片發射的紅外光經由正對著晶片上方的準直鏡頭射出, 經過兩個反射鏡面, 最後通過光學衍射元件 (DOE) 形成約三萬多個紅外結構光射出. 點陣投影器 (開蓋前) 點陣投影器 (開蓋後) 將上面的準直鏡頭及光學衍射元件模組揭開之後, 就可以清晰的看見下面的VCSEL晶片. VCSEL晶片光學顯微鏡照 泛光感應元件泛光感應元件, 距離感測器及一顆控制晶片被封裝在了一起, 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晶片起到泛光感應(發射紅外光)的作用. 距離感測器如上所述, 整個模組內的距離感測晶片來自STMicroelectrics的ToF晶片, 此款晶片在iPhone7+中就已經採用. 距離感測ToF晶片-光學顯微鏡照 環境光感測器iPhone X的環境光感測器從封裝外觀上就和以往的環境光感測器不同, 變成扁扁長長的形狀, 這也許是由於空間不夠而導致的, 同時晶片的上方還裝有擴散片. 環境光感測器封裝掃描照 環境光感測器封裝X-Ray照 取下上面的擴散片後, 可以看到整顆環境光感測晶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 除了上述的這些感測器, 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 蘋果iPhone X的 '齊劉海' 裡還有一顆來自樓氏的麥克風感測器. 麥克風感測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' 後, 我們再來看一下Vivo X20的人臉識別功能上搭載了哪些感測器. 如上圖所示, Vivo X20的人臉識別感測器包含前置攝像頭和距離感測器, 其中兩顆距離感測器是相同型號的晶片, 都是來自於AMS的產品. 特別的是, 我們在Vivo X20的一顆距離感測器邊上發現了一個LED燈, 不知道這是不是和Vivo X20的 '逆光也清晰' 有關呢? Vivo X20整機結構圖 Vivo X20主要部件圖 LED燈LED燈光學顯微鏡照 LED燈X-Ray照 距離感測器距離感測器光學顯微鏡照 距離感測器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 看完了iPhone X和Vivo X20的感測器, 不知道各位對於3D人臉識別有沒有更進一步的認識呢? 後續SITRI會對這兩款手機裡的其他感測器和晶片作進一步的分析.
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