詳解3D人臉與屏下指紋的現(xiàn)狀與未來, 誰才是生物識別新方向?
小優(yōu)智能
本文引用地址:http://www.bjwjmy.cn/article/201808/390833.htm青島小優(yōu)智能科技成立于2015年底,是一家專注于微型激光三維掃描模組產品研發(fā)、生產及銷售的高科技企業(yè)。公司研發(fā)”3D激光掃描模組”采用MEMS微振鏡芯片,配合具有自主知識產權的光路及散熱系統(tǒng),結合半導體激光芯片,構建微型激光掃描系統(tǒng)。可廣泛應用于3D實物感知領域。
與前面介紹的通過散斑來進行3D建模的方案不同,小優(yōu)智能采用的是激光三維掃描,通過MEMS微振鏡技術,使得激光束能夠對于掃描的對象進行逐行掃描,具有高分辨率(達到亞毫米級,可以比iPhone X精細度更高)、高可靠性、低成本(不需要VCSEL、DOE等成本較高的復雜部件)等優(yōu)勢。當然,其也擁有掃描所需時間較長的劣勢。
不過,據(jù)芯智訊了解,目前小優(yōu)智能的模組進行3D人臉掃描的時間已經控制在了0.5秒以內,這個時間用戶應該是可以接受的。另外,小優(yōu)智能在模組小型化方面也做了很多工作,據(jù)說已經可以做到比當下的3D結構光模組更小,成本更低。

▲小優(yōu)智能此前展示的一些3D模組產品(芯智訊拍攝于7月初)

▲小優(yōu)智能的3D模組掃描的3D人像圖效果
英特爾RealSense
早在2010年,英特爾就曾開展感知計算項目。2013年7月,英特爾又收購了手勢識別公司Omek,隨后宣布將推3D深度攝像頭的PC。2014年CES上,英特爾正式推出了首款集成了3D深度和2D鏡頭模塊的 RealSense 3D攝像頭(結構光 雙目立體成像),它能實現(xiàn)高度精確的手勢識別、面部特征識別,可幫助機器理解人的動作和情感。

2015年,谷歌就曾聯(lián)合英特爾推出過一款基于英特爾RealSense 3D技術的智能手機Tango Project。
經過數(shù)年的迭代,今年1月,英特爾又推出了全新的RealSense 400系列實感攝像頭,在精度方面實現(xiàn)了顯著提升,與前一代設備相比,每秒捕獲的3D點數(shù)和工作范圍均提高2倍以上。
而隨著3D感測被越來越多的智能手機廠商所采用,英特爾RealSense或將重回手機市場。
pmd Technologies
在今年的CES2018展會上,全球著名ToF(Time of flight)德國技術公司pmd(pmd Technologies)首次展示了其最新的3D圖像傳感器IRS238XC,同時展示了基于此傳感器的全球最小3D攝像頭模組,尺寸僅為12 mm x 8 mm,它將使TOF深度傳感3D攝像頭變得更加易于集成。

需要指出的是,pmd是全球唯一將ToF深度傳感器成功植入手機的ToF技術提供商(全球首款配備3D攝像頭的聯(lián)想Phab 2 Pro采用的就是pmd的技術)。
目前,國內的3D技術/模組廠商未動科技和舜宇都有與其合作。
去年7月,未動科技宣布聯(lián)合pmd發(fā)布移動端3D視覺套件。該套件將為全球包括手機、VR/AR、無人機、機器人等在內的移動終端提供低功耗、高幀率、高精度、高穩(wěn)定性的3D手勢識別等功能。
對于與舜宇的合作,pmd將提供3D圖像傳感器(主要是IRS238XC),以及專有技術實現(xiàn)成本優(yōu)化、堅實且高性能的3D攝像頭設計,包括校準和軟件專有技術,舜宇則將提供在3D攝像頭模組規(guī)模量產方面的專有技術,實現(xiàn)更經濟、更快速、更穩(wěn)定的產品制造。
小結:
從目前來看3D結構光模組相對較為復雜,成本也相對較高,而且前置的3D結構光的只能支持近距離的3D掃描,應用面也比較有限,只能進行解鎖、支付以及類似animoji的一類應用。而TOF相對來說,則可支持較遠距離的3D掃描,應用面也相對較廣,除了能夠支持3D結構光的應用之外,還可以進行測距、AR等應用。并且TOF模組的成本可能也將會比3D結構光更低。
所以,筆者認為,從目前的趨勢來看,目前多數(shù)的手機廠商還是會導入3D結構光,不過主要還是用于一些旗艦機型。而隨著TOF技術的成熟,一些品牌廠商的旗艦機會開始導入TOF技術,同時可能會更多的應用于后置。并且相對3D結構光來說,TOF或將會更快進入中端市場。而據(jù)芯智訊的了解,前面提到的奧比中光、小優(yōu)智能都有開始在進行TOF技術的研發(fā)。
屏下指紋或成中高端智能手機標配
相對于蘋果的3D人臉識別來說,屏下指紋基本延續(xù)了傳統(tǒng)的指紋識別的操作體驗,符合用戶過往的使用習慣,也更容易被用戶所接受。而且屏下指紋不僅避免了開孔,也進一步提升了屏幕的屏占比,同時相對于成本高昂的3D結構光模組來說,屏下指紋的成本也要更低一些。所以安卓手機廠商紛紛開始跟進屏下指紋。
光學式屏下指紋
早在今年CES 2018展會上,vivo就率先展示了一款基于光學屏下指紋技術的手機——vivo X20 Plus屏幕指紋版。1月24日,vivo在國內舉辦媒體品鑒會,正式發(fā)布了這款手機。隨后vivo在MWC上展示的APEX,以及后續(xù)發(fā)布的X21、NEX也都是基于光學屏下指紋技術。此外,還有華為Mate10 RS、小米8透明探索版,以及不久前剛剛發(fā)布的魅族16。

現(xiàn)在的應用于智能手機的光學指紋識別技術,拋棄了傳統(tǒng)的光學指紋的光學系統(tǒng),轉為借用可以自發(fā)光的手機OLED屏幕的光線來作為光源,照射指紋后返回的光線通過OLED屏上的發(fā)光像素點的間隙到達屏下的CMOS傳感器上,進行處理后得到指紋圖像。
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