iPhone X最牛拆解,揭秘齊劉海下的大門道

隨著iPhone X的發佈,3D人臉識別功能一度成為人們口中津津樂道的新科技,與此同時,國產Vivo X20的發佈也提到瞭其帶有人臉識別功能,下面就讓SITRI的專業團隊帶領大傢揭開人臉識別的神秘面紗。



iPhone X

先從蘋果iPhone X說起,讓我們看一看這個可愛的 齊劉海 裡到底搭載瞭哪些傳感器?







瞭解完 齊劉海 裡的那些傳感器,是不是出現瞭很多新的名詞呢?例如 點陣投影器 和 泛光感應元件 ,還有iPhone智能手機產品上從未出現過的紅外攝像頭。這些新器件的出現都是因為iPhone X引入瞭3D人臉識別系統。



在介紹具體的傳感器信息前,先來簡單說一說人臉識別的啟動步驟。



1當有物體接近手機時,距離傳感器(ToF)會先被啟動。



2距離傳感器(ToF)的啟動會激發泛光感應元件和紅外攝像頭,泛光感應元件裡的VCSEL芯片會發出若幹個紅外光,紅外光反射回後由紅外攝像頭捕捉,判斷是否是人臉信息。



3如果經由判斷是人臉信息,則會啟動點陣投影器,點陣投影器會發射約三萬多個紅外結構光點,並由紅外攝像頭捕捉3D人臉信息,進行人臉的圖像信息提取,經由A11仿生處理器的比對,得出人臉識別信息



下面就切入正題,帶來iPhone X的3D人臉識別傳感器大揭秘。先從iPhone X的整機結構和主要部件圖說起。





iPhone X整機結構圖





iPhone X主要部件圖







4G-DVR即時影像行車記錄器 01點陣投影器

點陣投影器和兩個攝像頭(紅外攝像頭和前置攝像頭)是集成在一個模組上面的。





模組掃描照





模組X-Ray照





將點陣投影器拆解下來,得到單獨的點陣投影器的模組。







點陣投影器模組照





點陣投影器模組X-Ray照







點陣投影器裡有一顆VCSEL芯片,當點陣投影器被啟動後,VCSEL芯片發射的紅外光經由正對著芯片上方的準直鏡頭射出,經過兩個反射鏡面,最後通過光學衍射元件(DOE)形成約三萬多個紅外結構光射出。





點陣投影器(開蓋前)





點陣投影器(開蓋後)



將上面的準直鏡頭及光學衍射元件模組揭開之後,就可以清晰的看見下面的VCSEL芯片。





VCSEL芯片尺寸





VCSEL芯片光學顯微鏡照





02泛光感應元件

泛光感應元件、距離傳感器及一顆控制芯片被封裝在瞭一起,下圖是整個封裝的顯微鏡照。





整個模組光學顯微鏡照





整個模組X-Ray照



如上圖X-Ray所示,VCSEL芯片起到泛光感應(發射紅外光)的作用。



03距離傳感器

如上所述,整個模組內的距離傳感芯片來自STMicroelectrics的ToF芯片,此款芯片在iPhone7+中就已經采用。



4G即時影像行車紀錄器

距離傳感ToF芯片-光學顯微鏡照



04環境光傳感器

iPhone X的環境光傳感器從封裝外觀上就和以往的環境光傳感器不同,變成扁扁長長的形狀,這也許是由於空間不夠而導致的,同時芯片的上方還裝有擴散片。





環境光傳感器封裝掃描照





環境光傳感器封裝X-Ray照



取下上面的擴散片後,可以看到整顆環境光傳感芯片以及上面的玻璃透光片。





環境光傳感芯片及玻璃透光片

六鏡頭行車紀錄器比較



05前置攝像頭





前置攝像頭掃描照





前置攝像頭X-Ray照





前置攝像頭光學顯微鏡照-Lens



06紅外攝像頭



紅外攝像頭掃描照





紅外攝像頭X-Ray照





紅外攝像頭光學顯微鏡照-Lens



除瞭上述的這些傳感器,iPhone X的人臉識別也少不瞭其強大的仿生處理器A11的巨大貢獻。






A11光學顯微鏡照



08麥克風傳感器

蘋果iPhone X的 齊劉海 裡還有一顆來自樓氏的麥克風傳感器。





麥克風光學顯微鏡照





麥克風掃描電鏡照





Vivo X20

看完瞭iPhone X的 齊劉海 後,我們再來看一下Vivo X20的人臉識別功能上搭載瞭哪些傳感器。







如上圖所示,Vivo X20的人臉識別傳感器包含前置攝像頭和距離傳感器,其中兩顆距離傳感器是相同型號的芯片,都是來自於AMS的產品。特別的是,我們在Vivo X20的一顆距離傳感器邊上發現瞭一個LED燈,不知道這是不是和Vivo X20的 逆光也清晰 有關呢?

4G即時影像行車紀錄



Vivo X20整機結構圖





Vivo X20主要部件圖



01LED燈









LED燈光學顯微鏡照





LED燈X-Ray照





02距離傳感器













距離傳感器光學顯微鏡照









距離傳感器X-Ray照





03前置攝像頭







前置攝像頭模組掃描照





前置攝像頭X-Ray照





前置攝像頭光學顯微鏡照-Lens



看完瞭iPhone X和Vivo X20的傳感器,不知道各位對於3D人臉識別有沒有更進一步的認識呢? 後續SITRI會對這兩款手機裡的其他傳感器和芯片作進一步的分析。



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