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大逆转！iPhone X前置3D深度摄像头采用结构光而非TOF方案
苹果发布了10周年纪念版iPhone X。传闻已久的3D深度摄像技术所支持的人脸解锁、人部识别、人脸支付等功能成为发布会为数不多的亮点。也被称为是将来智能手机界的一大设计变革。
而从发布会所展示的内容来看，首先可以确定iPhone X前置摄像头可收集深度信息，而普通摄像头一般是2D平面成像，并不能采集深度信息，因此它肯定是采用3D深度相机来可达到3D成像的效果；
众所周知，在移动端3D视觉方面，有三种主流的方案：结构光、TOF时间光、双目立体成像。而从上图来看，很明显不是双目立体成像方案。那么它到底是TOF还是结构光了？
一直以来我们都在猜测苹果新的iPhone上使用的3D深度相机很有可能是TOF时间光方案。原因是：
1. 虽然结构光方案最为成熟，并且大规模应用于工业3D视觉领域，但是极易受到外界光的干扰、响应速度较慢、识别精度较低，而TOF方案在这几个方面均比结构光方案具有一定的优势。
2. 苹果在2016年的iPhone7中使用了意法半导体提供的基于TOF原理的前置距离传感器（proximity sensor）。而在此之前，苹果的iPhone5和iPhone6s采用的都是Heptagon提供的LED+光探测器的方案。从LED+光探测器到TOF，表明苹果在iPhone手机TOF方案在技术方面已经获得了巨大的进步。
3. 目前出现的AR手机均采用TOF时间光方案。如谷歌的Project Tango方案采用TOF原理来实现动作追踪和深度感知，其空间三维数据的采集，与应用于手势/脸部识别是非常接近的。另外联想Phab2 Pro同样采用英飞凌的TOF时间光方案，整个TOF模块由中国舜宇光学提供封装。
而从发布会苹果描述来看，恐怕我们前期的判断是错误的，很明显，这是一种结构光方案。
发布会上，苹果这样说：
通过投射超过3万个光信息识别点，由摄像头收集信息并通过算法分析。
关键词：3万个光信息识别点，完全符合结构光方案特征（结构光投射特定的光信息到物体表面后，由摄像头采集。根据物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息，进而复原整个三维空间）。
其实综合苹果前期的布局，这次iPhone X上的深度相机使用结构光方案也是情理之中的事情。
2013年11月，苹果收购以色列3D传感器生产商PrimeSense，收购费用为3.45亿美元。PrimeSense曾以给微软Kinect一代体感控制器提供3D技术着称。自2013年收购PrimeSense之后，苹果推动PrimeSense的3D体感控制器向小型化发展。2016年7月，苹果再次公布新型3D手势控制专利，是一个图形投影仪，内嵌在一个诸如如iPhone手机这样的iOS设备上，可以识别出用户的手势操作，由此可以作为把手势作为游戏的控制杆或者控制器。
另外结构光方案对比TOF时间光方案来说还具有功耗低，分辨率及精度高等优势。这些特点对手机类移动设备来做生物特征识别来说，是必不可缺的先天优势。
总之，不管是那种方案，未来3D深度相机肯定会成为消费类电子产品的一大标配，而各大方案商需要做的是需要将其模组小型化，低功耗化和高精度化。
本文由 “AR智造家”撰写，如需转载，请注明来源、作者及出处。
最后更新：2017-10-08 11:46:41