iPhone X人脸识别系统中的传感器

随着iPhone X的发布，3D人脸识别功能一度成为人们口中津津乐道的新科技，下面就来看看iPhone X为完成人脸识别而配置的传感器。

在iPhone X手机的顶部有一个传感器集中区，外表看起来像一个可爱的“齐刘海”，这里集中了用于视觉等应用的各种传感器，如环境光传感器、TOF测距传感器、泛光感应元件、红外摄像头、前置摄像头、点阵投影仪，以及扬声器和麦克风。

其中“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。

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）率先被启动；

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。

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，将准直镜头及光学衍射元件模组揭开，就可以清晰的看见下面的VCSEL芯片。

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。

如上图模组X-Ray所示，VCSEL芯片起到泛光感应（发射红外光）的作用。

距离传感器

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。

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。

前置摄像头

红外摄像头

A11处理器

（本文根据上海微技术工业研究院供稿改编）