目前,3D成像方面最主流的有结构光(Structured Light)和TOF(Time Of Flight)两种技术。对比两种技术可以发现,结构光的优势在于3D传感器分辨率比TOF高很多。并且由于结构光是只照射其中局部区域,而TOF是激光全面照射,所以结构光的功耗也比较低。但结构光同样也有缺点,比如边界线不太清晰,拍人的时候有时会胖一点有时会瘦一点。TOF作为单点测距效果不错,已经应用到手机的前置测距。但TOF如果要追赶分辨率和帧数,功耗会达到手机无法承受的程度。TOF另一个缺点是噪点比较大,用光测量距离如果距离太长会产生噪点,同时边沿精度会降低。鉴于结构光和TOF在分辨率、帧率等方面的差别,手机里结构光的基线又必须限制在25毫米以内,近距的精度跟TOF差不多甚至好一点,远距精度比TOF差,因此针对不同的应用手机厂商会选择不同的解决方案。   苹果具体是怎么做的?据一名资深工程师分析,苹果在2013年收购了PrimeSense,该公司的结构光3D传感器就应用于微软Kinect体感设备,因此苹果用结构光实现人脸识别就水到渠成。结构光的整个结构由发射机构和接收机构两部分组成。发射部分有940nm VCSEL激光器,现在很多手机上用的激光对焦器跟这是一个原理,激光器前面有一片DOE(衍射光学器件),主要目的是形成在目标上的不同的散斑编码,这次苹果用的就是在人脸上形成一副带有编码信息的图片。接收端的芯片选用ST的1.4M的红外图像传感器,这是由于拍摄人脸上的带有激光编码信息的图像传输给ISP处理,根据这幅图像和DOE上的编码进行解码来产生3D的距离信息并生成一副带有深度信息的人脸图像并与本机存储的人脸深度信息进行对比,准确率达到一定百分比即可解锁。因为图像传感器一直有光输入的,940nm的激光一直发射,实际上可见光都是被屏蔽的,只接收发射的940nm光线,可见光没用,所以并不存在晚上会不好用或者失效的问题。这就从技术上解读了iPhoneX的Face ID以及TrueDepth相机。   图:结构光3D传感器   另外,仅结构光也包括单目+投影激光,双目+投影激光的方法。这一领域有一定领先优势的英特尔采用双目+投影激光的方式,但体积较大不适合手机,单目体积较小,但是算法比较复杂。结构光的计算部分也有两种解决方案:一种是直接用手机的AP进行纯软件计算,比较消耗AP的计算资源。