人臉識別是怎麼做到的?看懂TOF與結構光的區別

2021-10-02 04:54:43 字數 1355 閱讀 7135

去年9月份蘋果推出了iphone 11、iphone 11 pro和iphone 11 pro max三款新iphone,新機型的效能在拍照和續航上得到大幅度的提公升,同時連續三年依舊延續保留face id功能。在人臉識別競爭激烈市場中,結構光與tof兩種主流解決方案為各大廠商所受用,為何蘋果一直鍾情於3d結構光,其背後的秘密是什麼呢?

從平面到立體的秘密

結構光3d視覺技術中的其中一種,用於獲取物體平面與深度資料。這項技術的原理是通過將雷射散斑影象投射到物體表面,再由紅外相機接收物體表面反射的散斑資訊,交給asic處理晶元,最後根據物體造成光訊號的變化計算物體位置和深度資訊。

簡單來說就是通過近紅外雷射器,將具有一定結構特徵的光線投射到被拍攝物體上,再由專門的紅外攝像頭進行採集。這種具備一定結構的光線,會因被攝物體的不同深度區域,而採集不同的影象相位資訊,然後通過運算單元將這種結構的變化換算成深度資訊,以此來獲得三維結構。

另外一種tof時間飛行法的原理是通過專用感測器,捕捉近紅外光從發射到接收的飛行時間,判斷並計算出物體的距離資訊。這種方案具有實時性好,演算法簡單,不受光照變化和物體紋理影響的優點,但受多重反射影響,解析度低、成本較高。

為什麼會選擇結構光

從兩種技術的對比上看,tof技術雖然實時性好、演算法簡單,但存在感測器技術不成熟、影象解析度低、成本高、功耗高等問題,目前其更多應用在物體測距等領域。3d結構光技術測量精度高,可以達到1mm(公釐級),擁有功耗相對較低等諸多優點,更適合用於近距離的人臉識別,在智慧型手機、刷臉支付等場景擁有巨大潛力,因此備受業界的重視。

3d結構光讓生活更加智慧型

除了手機解鎖,3d結構光還被廣泛用於刷臉支付、智慧型安防、空間掃瞄、機械人互動、商用屏顯、體感遊戲等領域,具有廣闊的市場空間。例如在刷臉支付領域,國內3d感測企業奧比中光自主研發的3d結構光攝像頭,為支付寶、中國銀聯提供模組支援,通過3d人臉識別,可以實現快速安全便捷支付,目前刷臉支付裝置已經成功落地全國。

隨著3d視覺技術的發展進步,我們的生活也將變得更加智慧型化。出行能只需靠一張臉就進行消費體驗、辦理各項事務,選購服裝時只需照鏡子就可**不同衣服的試穿效果,服務機械人為客人端來美食……這些將不再是想象。相信在未來3d視覺技術可以徹底顛覆過去的生活模式,帶給我們更多驚喜!

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