iPhone X人脸识技术解析

发布时间:2020-05-21 发布时间:
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当地时间9月12日,苹果在乔布斯剧院举行了秋季发布会,发布iPhoneX、iPhone 8/ 8 Plus、4K版Apple TV以及Apple Watch 3。其中,iPhoneX作为十周年献礼作,采用OLED全面屏(占屏比81.15%),内置64位架构的A11和嵌入式M11运动协处理器,取消Home键,采用Face ID解锁。

有的人就要说了:没有新意啊,全面屏啊双摄啊无线充电啊,追着中国厂商跑啊,“刘海儿”丑死啦。诚然,面向消费市场,智能手机的设计理念同质化愈发严重,工业工程和企业管理出身的库克很难在美学方面提供惊喜,但是,iPhoneX背后的AI+AR战略,也许值得关注。

以下为智能内参整理呈现的干货:

Face ID:不得已 or 新布局?

全面屏与指纹识别的冲突

*四种常见指纹识别技术(光学、电容、热敏、超声波)

自2016 年底开始,手机显示屏的竞争在三星、小米、LG等厂商的推动之下,已经向18:9甚至18.5:9、19:9、20:9的长宽比 挺近 。特别是小米MIX和三星S8的推出,使得高屏占比“全面屏”已经成为高端手机的最新潮流。

第162期智能内参指出,全面屏不是更换一块更大的显示面板那么简单,而是对面板、指纹识别、受话器、前置摄像头、天线等零组件重新设计的系统工程,将带动手机零组件发生巨变。

目前手机端指纹识别的主流方案为电容式方案,其信号难以穿透 0.3mm 以上的玻璃。因此,指纹识别在全面屏时代只有后置(三星S8)和Under Display(光学式与超声波式)两种较为可行的替代方案。前者体验不佳,后者技术成熟度不足。

预谋已久的3D视觉

*Face ID功能

2017年5月,美国Business Insider就爆料,苹果有超过 1000 名工程师正在从事 3D 相机的研发工作。

而最后发布会出来的成果是:iPhone X可以通过抬手或者点击来唤醒屏幕,借助神经网络技术和A11的生物引擎,加上屏幕上方的景深感知TrueDepth摄像头系统,其红外线发射器可以发射3万个侦测点,苹果实现了误差小于100万分之一的高精度人脸识别手机解锁——Face ID。

Face ID作为苹果3D视觉技术的里程碑式用例,背后是近7年的精心布局:一方面收购行业内优秀的公司,进行技术布局和生态建设,另一方面不断优化技术,发布专利,进行专利布局。

*苹果在3D视觉领域的布局

通过收购结构光先驱PrimeSense(微软Kinect 1代、华Xtion等方案提供商),苹果掌握了 3D视觉最核心的技术,并推动其3D体感传感技术向小型化发展。通过对Linx(多摄像头技术) 、Faceshift(面部表情识别技术) 、Emotient 、Flyby Media 、RealFace(人脸识别技术)等多家公司的收购,苹果已经为3D 视觉领域搭建了完善的生态体系。

*2015年苹果3D手势控制技术专利

2015 年 4 月,美国专利局公布苹果 3D 手势控制技术专利,是一种能够精确识别人手手势的 3D 机器视觉系统。利用这种技术可以通过专业化的算法精确地识别用户的手势。

*2015年苹果3D 手势控制专利-辨别视频中的物体

2015 年 10 月,苹果公司关于手势和面部识别的专利再次出现,当用户与他人通过视频相关的应用(如视频)进行互动时,他们可以通过简单的手势,将视频画面中特定对象保存为本地图片,这需要 3D 视觉技术才可以完成。

*2016年苹果3D手势识别专利结构图

2016 年 7 月,苹果公布新型 3D 手势控制专利,是一个 3D 图像投影仪,内嵌在一个诸如 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。


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