什麽是Face ID呢？
Face ID其實就是一種刷臉辨識技術，蘋果公司在iPhone X上搭載了Face ID並取代了Touch ID作為主要的手機解鎖方式。一經推出，Face ID就收到了廣泛的關註和熱捧，目前眾多安卓手機也搭載了刷臉辨識的技術；除了手機解鎖，刷臉辨識在支付、購物等app裏面也是套用廣泛。不過你們知道嗎？雖然都是刷臉辨識，蘋果的Face ID和安卓手機的刷臉辨識還是不一樣的。
蘋果的Face ID
Face ID使用了3D立體影像感測技術（True Depth相機），主要是透過一系列復雜的結構光系統，生成人臉的3D影像，透過與人臉的對比從而實作解鎖、支付等功能；圖1 就是iPhone X正面的元器件布局，在加寬的齊劉海處多出來不少的電子元器件。其中與Face ID相關的主要是紅外相機、泛光感應元件、距離傳感器和點陣投影器。
圖1.iPhone X 3D影像感測技術（來源：蘋果）
距離傳感器：這個元件很早之前智慧型手機就有了，一般都是安裝在擴音器（Speaker）旁邊，當使用者將手機靠近耳朵時，接近感測器偵測到耳朵接近就知道使用者正要講電話，會自動關閉螢幕節省電力消耗。畢竟Face ID涉及到的元器件比較多，隨時啟動這麽多元器件，會大大的影響手機的續航，距離傳感器、泛光感應元件和紅外相機會配合行動，幫助手機判斷人臉是否要刷臉解鎖手機。
泛光感應元件：使用低功率的垂直共振腔面射型雷射，發射出「非結構」的紅外光投射在物體表面。它的作用是與紅外相機合作，判斷接近手機的是人臉還是其他部位。
點陣投射器：使用高功率的垂直共振腔面射型雷射發射紅外光雷射，經由晶圓級光學、繞射光學元件等結構，產生大約3萬個「結構光點」投射到使用者的臉部，利用這些光點所形成的陣列反射回紅外光相機，計算出臉部不同位置的距離（深度）。他的作用是投射矩陣光點，形成精確的人臉3D資訊。
紅外相機：接受面部反射回的紅外光，形成相應的人臉資訊。在整個Face ID的工作過程中，紅外相機會形成兩次3D人臉，一次是透過和泛光感應元件合作，形成初步3D人臉影像，使手機確認手機前面的是人臉而不是其他部位；第二次是跟點陣投射器合作，接收反射回的矩陣光，形成更為精確的公釐級別的人臉影像，從而實作人臉辨識和刷臉解鎖等功能。
Face ID的工作過程可以參考下圖2，各個元器件相互合作，向人臉投射3萬個光點的矩陣光，從而形成精確的3D人臉資訊，將相應的資訊傳遞給AI芯片，透過一系列復雜的運算和對比，最終完成刷臉辨識認證。
圖2.Face ID人臉辨識過程（來源：蘋果）
為了實作更安全的刷臉辨識，蘋果采用了更加復雜的3D光學辨識方案，並且收購上述3D光學辨識的公司—— PrimeSense。考慮到刷臉辨識需要避免環境光的幹擾，手機需要在黑夜和陽光下都能完成刷臉辨識，蘋果公司采用了940奈米的紅外光，為了形成更好的3D影像，需要紅外相機有更大的波長感應範圍，為此蘋果還收購了一家公司——InVisage。並且此次配備的A11處理器還是一款AI智慧芯片，蘋果為其搭載了神經網路引擎，具備深度學習能力，可以對人臉的一些變化（如長出胡子、戴上眼鏡等）進行動態跟蹤並實作自適應辨識，從而可以讓Face ID有更強的適應力，也許不用多久手機就可辨識戴口罩的你了。
為了更好的使用者體驗，蘋果公司也是煞費苦心，不僅研發了AI芯片，還收購了多家公司。可以說Face ID其實包含多種先進黑科技，自然也是蘋果後續重要的技術方向了。
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