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大逆轉！iPhone X前置3D深度攝像頭采用結構光而非TOF方案
蘋果發布了10周年紀念版iPhone X。傳聞已久的3D深度攝像技術所支持的人臉解鎖、人部識別、人臉支付等功能成為發布會為數不多的亮點。也被稱為是將來智能手機界的一大設計變革。
而從發布會所展示的內容來看，首先可以確定iPhone X前置攝像頭可收集深度信息，而普通攝像頭一般是2D平麵成像，並不能采集深度信息，因此它肯定是采用3D深度相機來可達到3D成像的效果；
眾所周知，在移動端3D視覺方麵，有三種主流的方案：結構光、TOF時間光、雙目立體成像。而從上圖來看，很明顯不是雙目立體成像方案。那麼它到底是TOF還是結構光了？
一直以來我們都在猜測蘋果新的iPhone上使用的3D深度相機很有可能是TOF時間光方案。原因是：
1. 雖然結構光方案最為成熟，並且大規模應用於工業3D視覺領域，但是極易受到外界光的幹擾、響應速度較慢、識別精度較低，而TOF方案在這幾個方麵均比結構光方案具有一定的優勢。
2. 蘋果在2016年的iPhone7中使用了意法半導體提供的基於TOF原理的前置距離傳感器（proximity sensor）。而在此之前，蘋果的iPhone5和iPhone6s采用的都是Heptagon提供的LED+光探測器的方案。從LED+光探測器到TOF，表明蘋果在iPhone手機TOF方案在技術方麵已經獲得了巨大的進步。
3. 目前出現的AR手機均采用TOF時間光方案。如穀歌的Project Tango方案采用TOF原理來實現動作追蹤和深度感知，其空間三維數據的采集，與應用於手勢/臉部識別是非常接近的。另外聯想Phab2 Pro同樣采用英飛淩的TOF時間光方案，整個TOF模塊由中國舜宇光學提供封裝。
而從發布會蘋果描述來看，恐怕我們前期的判斷是錯誤的，很明顯，這是一種結構光方案。
發布會上，蘋果這樣說：
通過投射超過3萬個光信息識別點，由攝像頭收集信息並通過算法分析。
關鍵詞：3萬個光信息識別點，完全符合結構光方案特征（結構光投射特定的光信息到物體表麵後，由攝像頭采集。根據物體造成的光信號的變化來計算物體的位置和深度等信息，進而複原整個三維空間）。
其實綜合蘋果前期的布局，這次iPhone X上的深度相機使用結構光方案也是情理之中的事情。
2013年11月，蘋果收購以色列3D傳感器生產商PrimeSense，收購費用為3.45億美元。PrimeSense曾以給微軟Kinect一代體感控製器提供3D技術著稱。自2013年收購PrimeSense之後，蘋果推動PrimeSense的3D體感控製器向小型化發展。2016年7月，蘋果再次公布新型3D手勢控製專利，是一個圖形投影儀，內嵌在一個諸如如iPhone手機這樣的iOS設備上，可以識別出用戶的手勢操作，由此可以作為把手勢作為遊戲的控製杆或者控製器。
另外結構光方案對比TOF時間光方案來說還具有功耗低，分辨率及精度高等優勢。這些特點對手機類移動設備來做生物特征識別來說，是必不可缺的先天優勢。
總之，不管是那種方案，未來3D深度相機肯定會成為消費類電子產品的一大標配，而各大方案商需要做的是需要將其模組小型化，低功耗化和高精度化。
本文由 “AR智造家”撰寫，如需轉載，請注明來源、作者及出處。
最後更新：2017-10-08 11:46:41