iPhone X 的消息大家想必都知道了，它正面是全屏幕，也就意味着唯一的按键 Home 键以及 Touch ID 消失，而新的身份认证方式就是 Face ID。如其名，在开锁时使用者只需要看着手机，Face ID 就能人脸解锁。
随着人工智能概念的普及，人脸辨识已经屡见不鲜。但这次，苹果除了用到图像辨识外，还在 Face ID 的人脸辨识中加入了深度资讯，让身份认证更安全。
Face ID 的完成靠的是 iPhone X 顶部一小块没被屏幕覆盖的区域。这一小块区域整合了多达 8 个零件，除了麦克风、扬声器、前置镜头、环境光感测器、距离感应器等我们熟知的部分，还整合了红外线镜头、泛光感应元件（Flood illuminator）、点阵投影器。
苹果将整个系统称之为 TrueDepth Camera System ，而整个系统除了能用于 Face ID 人脸验证，也可以扩展自拍功能，达到动画表情发表，和 AR 效果叠加。
具体而言，上述的感应器会投射人眼看不见的光，并读取用户的脸部 3D 几何结构图，并将它与储存在 A11 芯片隔区内的资料进行对比，如果两者一致，iPhone X 就会解锁。在注册时，点阵投影仪会投射 3 万多个点在人脸上，进而形成一张 3D 人脸图，并储存在 A11 芯片上。使用中，泛光感应元件会打一道看不见的光在人脸上，这样在黑暗中也能辨识人脸。
苹果甚至为此开发了一个神经引擎（Neural Engine），可即时处理人脸辨识。苹果高级副总裁 Phil Schiller 在发表会上解释，“我们用神经网络处理图像和点阵模式，来建立人脸数学模型”。
苹果还请好莱坞特效面具公司制作了一组面具，来训练神经网络，保证安全性。不过下图看起来还挺可怕的。
库克说，Face ID 比 Touch ID 更安全，后者被破解的概率是五万分之一，而前者是百万分之一。无论改变发型、戴上眼镜还是帽子，Face ID 都能成功辨识。不过苹果也提到，Face ID 在长相近似的人身上可能会失效，如果是双胞胎，出错的概率会增加不少。
另外，Face ID 还是要在用户将注意放在手机上时才能使用，也就是说解锁时要睁眼看着手机，否则就失效了。
Face ID 同时支援 Apple Pay 和第三方应用，完成人脸支付
人脸辨识与人脸支付早已被外界熟知，这次苹果的 Face ID 在二维的图像上叠加了一层深度资讯，可以保证人脸辨识更安全。对于人脸辨识用照片蒙骗系统的问题，由于有 3D 资讯，也发挥不了作用。
而正如苹果展示的那样，多出来的深度资讯还可以最佳化前置相机拍摄效果，实现动画表情，叠加 AR 特效等功能。
若要追溯苹果对深度镜头念头，不严格的说可以回到 2013 年。之前曾报导，当年底苹果以 3 亿美元左右收购了以色列公司 PrimeSense。
PrimeSense 可以说是当时最强的 3D 感测技术公司，它主要提供感测器和中介软件，可以让装置感知周边的三维环境，实现人机互动。这家公司号称拥有全球最小的 3D 感知芯片，能用在手机、电视、平板、机器人等各类装置。
它与微软合作开发了第一代体感装置 Kinect。当时，微软想以体感体验与任天堂的 Wii 和 Sony 的 PS 争夺家庭主机市场。后来微软有意收购 Primesense，但由于价格没谈拢作罢，双方的合作也终止，这导致后者内部经历大裁员。
在失去最大的客户后，Primesense 估值下滑，最终被苹果收购。购并后，外界一直在猜测，苹果会在何时用上深度感知技术，如今终于将其用在手机前置镜头。
目前深度感知领域有三大主流技术方案：光学飞行时间（ToF；Time of Flight）、结构光、双目视觉。PrimeSense 用的是结构光方案，毫无疑问，苹果也用改良版方案。
如前所述，用结构光方案获取深度资讯，原理简单来说，就是向空间投影一定图案，感测器获取反射回来的图案，与原图对比就能生成深度图。英特尔的 RealSense 实感技术也用这种方法。
TOF 深度镜头后来被微软用在第二代 Kinct，原理是感测器发出经调制的脉冲红外光，遇物体后反射，感测器透过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度资讯，此外再结合传统的相机拍摄，就能将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。
双目视觉比较好理解，就是模仿人眼的结构，透过两个镜头的视差来确定距离资讯。这种方案在行动装置上的应用较少，多用在户外机器人。
中国做深度镜头的厂商奥比中光告诉雷锋网，比较 3 种方案，飞行时间测量的精准度和稳定性较好，但结构光可以做得更小、功耗小、测量分辨率也相对高，双目则属于被动光，无法适应暗光环境。
手机后置镜头已从单镜头进化到双镜头，在这次发表会前，不少业界人士就猜测，新 iPhone 的前置镜头也会增加深度资讯，由二维进化到三维。现在消息已经确认，以苹果的规模无疑会引爆市场，让其他厂商纷纷跟进。只是，做指纹辨识的公司，你们还好吗？
（本文由 雷锋网 授权转载；首图来源：苹果）
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