SITRI揭秘iPhone X手机中的3D人脸识别传感器

　　3D人脸识别功能已经成为人们口中津津乐道的新科技，并应用于智能手机、移动支付等产品中。SITRI专业团队通过拆解iPhone X和Vivo X20智能手机，为读者揭开人脸识别的神秘面纱。

　　先从苹果iPhone X说起，让我们看一看这个可爱的“齐刘海”里到底搭载了哪些传感器？

　　了解完“齐刘海”里的那些传感器，是不是出现了很多新的名词呢？例如“点阵投影器”和“泛光感应元件”，还有iPhone智能手机产品上从未出现过的红外摄像头。这些新器件的出现都是因为iPhone X引入了3D人脸识别系统。

　　在介绍具体的传感器信息前，先来简单说一说人脸识别的启动步骤。

　　步骤1：当有物体接近手机时，距离传感器（ToF）会先被启动。

　　步骤2：距离传感器（ToF）的启动会激发泛光感应元件和红外摄像头，泛光感应元件里的VCSEL芯片会发出若干个红外光，红外光反射回后由红外摄像头捕捉，判断是否是人脸信息。

　　步骤3：如果经由判断是人脸信息，则会启动点阵投影器，点阵投影器会发射约三万多个红外结构光点，并由红外摄像头捕捉3D人脸信息，进行人脸的图像信息提取，经由A11仿生处理器的比对，得出人脸识别信息。

　　下面就切入正题，带来iPhone X的3D人脸识别传感器大揭秘。先从iPhone X的整机结构和主要部件图说起。

iPhone X主要部件图

　　（1）点阵投影器：

　　点阵投影器和两个摄像头（红外摄像头和前置摄像头）是集成在一个模组上面的。将点阵投影器拆解下来，得到单独的点阵投影器的模组。

　　点阵投影器里有一颗VCSEL芯片，当点阵投影器被启动后，VCSEL芯片发射的红外光经由正对着芯片上方的准直镜头射出，经过两个反射镜面，最后通过光学衍射元件（DOE）形成约三万多个红外结构光射出。

点阵投影器（开盖后）

　　（2）泛光感应元件

　　泛光感应元件、距离传感器及一颗控制芯片被封装在了一起，下图是整个封装的显微镜照。如图X-Ray所示，VCSEL芯片起到泛光感应（发射红外光）的作用。

整个泛光感应模组X-Ray照

　　（4）距离传感器

　　如上所述，整个模组内的距离传感芯片来自STMicroelectrics的ToF芯片，此款芯片在iPhone7+中就已经采用。

距离传感ToF芯片光学显微镜照

　　（5）环境光传感器

　　iPhone X的环境光传感器从封装外观上就和以往的环境光传感器不同，变成扁扁长长的形状，这也许是由于空间不够而导致的，同时芯片的上方还装有扩散片。取下上面的扩散片后，可以看到整颗环境光传感芯片以及上面的玻璃透光片。

环境光传感器封装X-Ray照

　　（6）前置摄像头

前置摄像头扫描照。

　　（7）红外摄像头

红外摄像头扫描照

　　（8）A11处理器

　　除了上述的这些传感器，iPhone X的人脸识别也少不了其强大的仿生处理器A11的巨大贡献。

A11光学显微镜照

麦克风扫描电镜照

　　（9）麦克风传感器

　　苹果iPhone X的“齐刘海”里还有一颗来自楼氏的麦克风传感器。