比結構光更強更有用，vivo要出的TOF 3D成像技術會成未來主流？

在iPhone X發布之後，人臉識別這個功能就重新回到人們的視野中。因為有著較為安全的識別人臉方案——也就是結構光方案，使得人臉識別真正成為了一個有對應生物特性的、安全的識別方式。不得不說，蘋果在研發方面還是有點東西的，在幾個月之後，OPPO和小米才拿出來相似的方案。

結構光方案在工業上已經非常成熟了，不過因為容易受到外界光的干擾、響應速度較慢、識別精度較低的各種原因，至到上一年年末，才正式在iPhone X上搭載並且商用。結構光識別人臉的原理是，元件投射特定的光信息到物體表面，由紅外鏡頭進行採集。根據物體造成的光信號的變化來計算物體的位置和深度等信息，進而復原整個投射的三維空間脈絡。也正是因為結構光的特性，它至少要有兩個元件進行配合才能完成這個建模或者識別過程：一個是投射元件，負責投射特定的光信號；另一個是捕捉鏡頭，負責捕捉投射出去的光信號。

也正是因為這兩個元件的搭配，所以讓結構光的精度、識別速度、安全性比其他所有的2D人臉識別要高的多。同時也可以讓用戶在各種環境下、甚至是黑暗環境下使用人臉識別技術。不過也恰恰是因為這樣的解決方案，結構光也有它的缺點：兩個元件所佔用的位置太大了，也因此造就了iPhone X那特殊的「劉海」設計；此外，即使是商用了，可是結構光技術依舊會受到環境光線的影響，環境越亮，結構光失效的概率就越大——環境光會蓋住投射光，鏡頭無法捕捉到透射光、進而整個系統失效。

當然，移動端3D視覺的解決方案不僅僅只有結構光一種，在iPhone X出來後的一段時間裡，就有人猜測它會不會是用TOF方案（Time Of Flight，飛行時間）——這種方案所用元件更小、更少，同時在抗干擾能力、響應速度、識別精度上均比結構光有著一定的優勢。此外，TOF方案能幹的事情更多，在未來能運用到更多的地方。可惜，iPhone X並不是使用這種方案。

不過，現在倒是有人爆出了vivo將會率先在MWC 2018（上海站）上，展示全新的、首款使用TOF方案的機型。對比目前的結構光方案，TOF方案有幾個特點是比較實在的：1、整體模組小，因此能夠儘可能的避免劉海，或者說在儘可能窄的邊框上容納這種方案；2、識別距離更遠，同時響應速度和識別精度也更強一點；3、量產比較簡單，畢竟佔據的空間小一點，從設計上來說也比較容易實現。

vivo要展示的這個TOF方案的原理和結構光有相同的點，也有不同的點。相同的是它們都通過捕捉光信號來獲取3D信息，不同的是，TOF方案是通過給目標連續發送光脈衝，然後用感測器接收從物體返回的光，通過探測光脈衝的飛行（往返）時間來得到目標物距離（結構光是計算光信息的不同，而不是採集光的往返時間）。通過計算光的往返時間而獲得的景深信息，要比結構光方案來的更多、更君卻。同時，在TOF方案中，圖像的深度信息是能夠在同一時間得到的，因此在識別速度方面，TOF方案要快上不少。

假如vivo真的能夠實現TOF方案的商用，那很可能不只是運用在人臉識別方面。TOF方案能夠帶來更精確、更安全的識別結果，人臉識別的準確性必定有進一步的提高；而在支付方面，也因為TOF更精確的緣故，應該也可以做到指紋識別付款那樣的程度。此外，因為TOF方案能識別到更多景深信息的緣故，在未來的AR方面也能做的更多——在交互的精度上會更高，一些應用比如測量距離的準確性也會更高。

可以說，vivo要展示的這個TOF方案，從性能上來講要比結構光要更好。同時在元件體積的控制上，TOF方案的需要的元件也更小，在實現功能的同時更利於提高屏佔比。當然了，使用TOF方案能在未來有更廣闊的的使用空間，使用配合前置攝像頭玩AR也不會是夢。現在就等vivo在MWC 2018上展示的這個TOF方案，能有著怎樣的成熟度了。

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