雖然 iPhone X 的劉海經(jīng)常被大家吐槽，但不可否認(rèn)的是 Face ID 再次引領(lǐng)了智能手機(jī)潮流，國(guó)內(nèi)廠商也在 3D 人臉識(shí)別方向發(fā)力，如前期發(fā)布的小米 8 探索版和 OPPO Find X ，也采用了 3D 人臉識(shí)別方案（但其兩者又有些許不同，我們?cè)谙旅嬖僭敿?xì)說(shuō)）。

人臉是 3D 的，所以人臉識(shí)別的關(guān)鍵在于人臉深度信息的獲取。目前常用的深度信息獲取有三種方法，第一是雙目匹配，第二是 TOF，第三就是目前火熱的結(jié)構(gòu)光。

先來(lái)看看雙目匹配，它完全基于圖像處理技術(shù)，通過(guò)尋找兩個(gè)圖像中相同的特征點(diǎn)得到匹配點(diǎn)，經(jīng)過(guò)三角測(cè)量法來(lái)進(jìn)行立體探測(cè)，從而得到深度信息。

在普通的雙目測(cè)距中，光源是環(huán)境光或者白光這類沒(méi)有經(jīng)過(guò)編碼的光源，圖像識(shí)別完全取決于被拍攝物體本身的特征點(diǎn)，如果拍攝物體存在變化，每一次雙目匹配都需要重新提取特征點(diǎn)，要求占用很高的計(jì)算資源，導(dǎo)致實(shí)時(shí)性很差，同時(shí)也繼承了普通 RGB 攝像頭的缺點(diǎn)，在昏暗環(huán)境下或者特征不明顯的情況下并不適用。

當(dāng)然啦，它也有好處，就是制作成本最低，在支持人臉識(shí)別的 ATM 機(jī)上就能看到它的身影。

TOF 是 TIme of flight 的簡(jiǎn)稱，直譯過(guò)來(lái)就是飛行時(shí)間的意思。TOF 3D 成像是通過(guò)給識(shí)別目標(biāo)連續(xù)發(fā)射光脈沖，然后用傳感器接收從物體返回的光，通過(guò)探測(cè)光脈沖的來(lái)回飛行時(shí)間來(lái)得到目標(biāo)物的距離。你可以將 TOF 簡(jiǎn)單理解為紅外測(cè)距，只不過(guò) TOF 是同時(shí)得到整副圖像的深度信息。

由于 TOF 方案是主動(dòng)光探測(cè)方式，不需要依賴光照條件，同時(shí)它也需要一個(gè)搜集光線的帶濾波片鏡頭，保證只有與發(fā)射光源波長(zhǎng)相同的光才能進(jìn)入。

TOF 方案的優(yōu)點(diǎn)很明顯，抗干擾性能更好，不受物體表面灰度和特征的影響，模組體積小巧，適用于對(duì)使用空間要求較高的設(shè)備上。由于成本較高，目前 TOF 主要應(yīng)用在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，在消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品上較為少見。

結(jié)構(gòu)光技術(shù)也是最近才出現(xiàn)在消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品上，首先亮相的自然是 iPhone X 了。

不同于普通結(jié)構(gòu)光方法，iPhone X 采用了散斑結(jié)構(gòu)光，激光通過(guò)擴(kuò)散器上隨機(jī)形成具有高度隨機(jī)性的衍射斑點(diǎn)，空間中任意兩處的散斑圖案都是不同的。只要在空間中打上這樣的結(jié)構(gòu)光，整個(gè)空間就都被做了標(biāo)記。把一個(gè)物體（你的臉）放進(jìn)這個(gè)空間，紅外鏡頭就可以獲取這個(gè)物體的點(diǎn)陣圖案信息。

小米 8 探索版也是采用了結(jié)構(gòu)光技術(shù)，不過(guò)與 iPhone X 有點(diǎn)不一樣，它的叫編碼結(jié)構(gòu)光。編碼結(jié)構(gòu)光分為時(shí)間編碼、空間編碼和直接編碼（目前不知小米 8 探索版使用哪種），它的優(yōu)勢(shì)在于參考圖像是經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)的，由多個(gè)不重復(fù)的子圖案組成，每一個(gè)子圖案在參考圖像中的位置是預(yù)先確定的。只要在拍攝到的圖像中找到一個(gè)圖案后，可以直接在參考圖像中查表來(lái)找到對(duì)應(yīng)，完成圖像的匹配。這樣一來(lái)，人臉 3D 信息的匹配會(huì)較散斑結(jié)構(gòu)光更快，更安全。

從目前的情況來(lái)看，結(jié)構(gòu)光方案依然是手機(jī)上 3D 人臉識(shí)別的主流方案，國(guó)內(nèi)的其它手機(jī)廠商都在積極跟進(jìn)，丘鈦、歐菲、信利、光寶、舜宇等模組廠也在抓緊研發(fā)，相信在下半年新機(jī)潮來(lái)臨的時(shí)候，會(huì)有更多采用結(jié)構(gòu)光的手機(jī)出現(xiàn)。