iPhone X人臉識(shí)別系統(tǒng)中的傳感器

隨著iPhone X的發(fā)布，3D人臉識(shí)別功能一度成為人們口中津津樂道的新科技，下面就來看看iPhone X為完成人臉識(shí)別而配置的傳感器。

在iPhone X手機(jī)的頂部有一個(gè)傳感器集中區(qū)，外表看起來像一個(gè)可愛的“齊劉海”，這里集中了用于視覺等應(yīng)用的各種傳感器，如環(huán)境光傳感器、TOF測距傳感器、泛光感應(yīng)元件、紅外攝像頭、前置攝像頭、點(diǎn)陣投影儀，以及揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)。

其中“點(diǎn)陣投影器”和“泛光感應(yīng)元件”，還有iPhone智能手機(jī)產(chǎn)品上從未出現(xiàn)過的紅外攝像頭，這些新器件的出現(xiàn)都是因?yàn)閕Phone X引入了3D人臉識(shí)別系統(tǒng)。

人臉識(shí)別的啟動(dòng)步驟

步驟1：當(dāng)有物體接近手機(jī)時(shí)，距離傳感器（ToF）率先被啟動(dòng)；

步驟2：距離傳感器（ToF）的啟動(dòng)會(huì)激發(fā)泛光感應(yīng)元件和紅外攝像頭，泛光感應(yīng)元件里的VCSEL芯片會(huì)發(fā)出若干個(gè)紅外光，紅外光反射回后由紅外攝像頭捕捉，判斷是否是人臉信息；

步驟3：如果經(jīng)由判斷是人臉信息，則會(huì)啟動(dòng)點(diǎn)陣投影器，點(diǎn)陣投影器會(huì)發(fā)射約三萬多個(gè)紅外結(jié)構(gòu)光點(diǎn)，并由紅外攝像頭捕捉3D人臉信息，進(jìn)行人臉的圖像信息提取，經(jīng)由A11仿生處理器的比對(duì)，得出人臉識(shí)別信息。

點(diǎn)陣投影器

點(diǎn)陣投影器和兩個(gè)攝像頭（紅外攝像頭和前置攝像頭）是集成在一個(gè)模組上面的。

將點(diǎn)陣投影器拆解下來，得到單獨(dú)的點(diǎn)陣投影器的模組。

點(diǎn)陣投影器里有一顆VCSEL芯片，當(dāng)點(diǎn)陣投影器被啟動(dòng)后，VCSEL芯片發(fā)射的紅外光經(jīng)由正對(duì)著芯片上方的準(zhǔn)直鏡頭射出，經(jīng)過兩個(gè)反射鏡面，最后通過光學(xué)衍射元件（DOE）形成約三萬多個(gè)紅外結(jié)構(gòu)光射出。

點(diǎn)陣投影器開蓋后，將準(zhǔn)直鏡頭及光學(xué)衍射元件模組揭開，就可以清晰的看見下面的VCSEL芯片。

泛光感應(yīng)元件

泛光感應(yīng)元件、距離傳感器及一顆控制芯片被封裝在了一起，下圖是整個(gè)封裝的顯微鏡照。

如上圖模組X-Ray所示，VCSEL芯片起到泛光感應(yīng)（發(fā)射紅外光）的作用。

距離傳感器

距離傳感芯片來自STMicroelectrics的ToF芯片，此款芯片在iPhone7+中就已經(jīng)采用。

環(huán)境光傳感器

iPhone X的環(huán)境光傳感器從封裝外觀上就和以往的環(huán)境光傳感器不同，變成扁扁長長的形狀，這也許是由于空間不夠而導(dǎo)致的，同時(shí)芯片的上方還裝有擴(kuò)散片。

取下上面的擴(kuò)散片后，可以看到整顆環(huán)境光傳感芯片以及上面的玻璃透光片。

前置攝像頭

紅外攝像頭

A11處理器

（本文根據(jù)上海微技術(shù)工業(yè)研究院供稿改編）