蘋果iPhone X是全球手機品牌中第一個使用3D散斑結構光用于人臉識別以及支付的智能手機,該技術源自2013年蘋果公司以3.45億美金在以色列全資收購的Prime Sense公司,在iPhone X中首次將3D結構光用于人臉識別和支付后,這項技術就備受關注。
5月31日,小米正式發(fā)布小米8探索版,采用了Face ID,自稱其采用了3D結構光人臉識別技術,而且這是該技術在安卓手機上的首次嘗試。
不同于iPhone X的散斑結構光方案,小米8探索版Face ID采用了基于 Mask(掩膜)的編碼結構光,該技術由以色列Mantis Vision公司自主研發(fā)。Mantis Vision采用基于掩膜的編碼結構光,通過創(chuàng)新的專利編碼技術,獲取深度信息。散斑結構光的方式是打出 30000 個離散分布的紅外點陣進行深度探測,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,減少 3D 信息計算量,降低結構光算法功耗。另外,配合相機的高幀率,還可以實現(xiàn) 3D 內容的實時動態(tài)捕捉。
Face ID 3D結構光技術與其他基于2D信息的認證技術不同,人臉3D深度信息更安全更私密,這項技術承載的是將真實世界數(shù)字化,從而產生一些與傳統(tǒng)二維成像完全不同的應用場景,未來在諸多領域擁有廣泛的應用空間。
除了小米之外,OPPO也即將發(fā)布支持3D結構光的新機。此前,在5月21日,OPPO就舉行了“3D結構光+5G”的發(fā)布會,后續(xù)OPPO將于6月19日召開盧浮宮發(fā)布會,正式發(fā)布3D結構光手機Find X。
招商電子預計,小米8探索版和Find X這兩款手機的正式發(fā)售時間還是要等到7月份之后,其中OPPO的Find X備貨量相對充足,且存在高低配多款產品,預計生命周期銷量為200萬臺,正式發(fā)售時間為7月中旬。
而小米8透明探索版的發(fā)售時間在7月底,目前給到供應商的訂單量較小,但不排除后續(xù)補單的可能性,預計生命周期銷量為80-100萬臺。
在供應鏈方面,據(jù)招商電子方競透露,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發(fā)算法。由于臨近發(fā)售,所以OPPO和小米的供應商均已確定,而華為處則存在不確定性。目前有四家模組廠在競爭,其中丘鈦科技于5月下旬剛送樣。從進度來看,光寶和歐菲科技較為領先。
具體到結構光方案的實現(xiàn)原理,小米的結構光方案為編碼結構光,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),由掩膜形成上萬個明暗相間的Pattern,再經過投影鏡頭投射出去,投射過程中要做反畸變的處理。其優(yōu)勢在于結構簡單,但缺點在于功耗較大。
而Apple、OPPO、華為的方案是散斑結構光,其工作原理是,VCSEL激光器照射到Diffuser上,形成幾百個散點,再通過準直鏡頭將光束變?yōu)榇怪惫猓瑴手辩R頭的光路設計較難。垂直光再打到DOE(衍射光學元件)上,衍射成上萬的散點。該方案較為成熟,結構相對復雜一些,但功耗較低。
據(jù)集微網了解,小米8探索版Face ID正是采用了歐菲科技的3Dsensing模組。歐菲科技已經在同數(shù)家安卓大客戶完成送樣,可為終端客戶提供擁有良好用戶體驗的面部識別綜合解決方案,產品毛利率較高。
此外,方競還透露,華為Mate 20的Laya項目也會采用結構光+屏下指紋方案,預計發(fā)售時間為10月中旬,2018年出貨量可達達140萬臺。除上述三家之外,vivo有望于今年推出后置ToF方案的手機,模組廠為信利,ToF Sensor為松下,驅動芯片及算法由ADI提供。
目前來看,2018年國內搭載3D Sensing的手機較為有限,3D Sensing在手機行業(yè)的滲透尚屬于早期,但潛在空間大,未來隨著“HMOV”的帶動,安卓手機廠商導入Face ID速度將會加快,產業(yè)鏈也將同步受益。3D Sensing作為一種全新的人機交互模式,應用表現(xiàn)值得期待。(校對/范蓉)