芯片级拆解：iPhone X齐刘海和Vivo X20的不一样？
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，与此同时，国产Vivo X20的发布也提到了其带有人脸识别功能，下面就让SITRI的专业团队带领大家揭开人脸识别的神秘面纱。
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，与此同时，国产Vivo X20的发布也提到了其带有人脸识别功能，下面就让SITRI的专业团队带领大家揭开人脸识别的神秘面纱。
先从苹果iPhone X说起，让我们看一看这个可爱的“齐刘海”里到底搭载了哪些传感器？http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/6232e977-e279-4a96-a76f-14ed9b7984ef.png了解完“齐刘海”里的那些传感器，是不是出现了很多新的名词呢？例如“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。
在介绍具体的传感器信息前，先来简单说一说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)会先被启动。
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。
下面就切入正题，带来iPhone X的3D人脸识别传感器大揭秘。先从iPhone X的整机结构和主要部件图说起。
iPhone X整机结构图http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/17a6f3d9-b2e5-4a3b-abb9-52adfc002b7a.jpgiPhone X主要部件图http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/afe14f1d-575f-4c3e-93c8-21b2616ad1f1.jpg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。
模组扫描照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/f64ba618-814e-4046-b1a8-d51a11e3198f.png模组X-Ray照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/0e652869-5993-4242-9abf-1bf6ea27ed1e.jpg将点阵投影器拆解下来，得到单独的点阵投影器的模组。
点阵投影器模组照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/85bf2b7a-3427-43c8-a9f7-43a5bc2d53bb.jpg点阵投影器模组X-Ray照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/14f23df2-7633-4a7f-ab34-5b26760cb160.png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（开盖前）http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/ee195850-ac10-46e6-b4bd-51a896464ae9.png点阵投影器（开盖后）http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/00137f21-4e02-4478-bbb8-ff0b5533e0c9.png将上面的准直镜头及光学衍射元件模组揭开之后，就可以清晰的看见下面的VCSEL芯片。http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/af275b16-d7aa-493e-bd4e-4543077b86dc.pngVCSEL芯片光学显微镜照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/7edc0e36-8bcf-42d2-9814-6150a92fc6d0.jpg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。
整个模组光学显微镜照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/08fc2fde-2ed0-460a-9edc-247c23bf5fde.jpg整个模组X-Ray照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/3fea1e71-fbb5-434f-a529-e4cc9e27cbcf.png如上图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
如上所述，整个模组内的距离传感芯片来自STMicroelectrics的ToF芯片，此款芯片在iPhone7+中就已经采用。
距离传感ToF芯片-光学显微镜照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/d0d3760c-a696-4cea-b78f-1745eb0807ca.jpg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。
环境光传感器封装扫描照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/fea65ca2-08d5-476b-8d1e-b186f21f60c1.jpg环境光传感器封装X-Ray照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/3d4cd2f0-b4a9-433d-8e22-a4999e6bb736.jpg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。http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/7c79889f-b386-4162-bbcd-65d86df28a37.jpg前置摄像头
前置摄像头扫描照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/ff497035-f374-41da-bb88-f514a5a0337f.jpg前置摄像头X-Ray照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/fae2b395-1735-4fe7-8d79-28c72178033a.jpg前置摄像头光学显微镜照-Lenshttp://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/5a118cd8-9bcd-4d37-aae2-ba41ebacedb6.jpg红外摄像头
红外摄像头扫描照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/a20f00cc-435f-4f61-8b42-fc3e55bf1747.jpg红外摄像头X-Ray照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/93ac2ca6-91e0-41ab-b48a-c0a6d73f2bf7.jpg红外摄像头光学显微镜照-Lenshttp://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/859360a3-f920-4c33-89a1-a4f5b6b3e727.jpg除了上述的这些传感器，iPhone X的人脸识别也少不了其强大的仿生处理器A11的巨大贡献。
A11处理器
A11光学显微镜照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/d46de0e1-7822-4b23-9097-fc4dcec3c30f.jpg苹果iPhone X的“齐刘海”里还有一颗来自楼氏的麦克风传感器。
麦克风传感器
麦克风光学显微镜照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/e2bcc388-6383-422a-bbe9-ed7e9dbc1145.jpg麦克风扫描电镜照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/014eeffd-0895-4e18-9404-549539deaf44.jpg看完了iPhone X的“齐刘海”后，我们再来看一下Vivo X20的人脸识别功能上搭载了哪些传感器。http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/76f1f579-90a4-4149-bc07-0b3ab73a3684.png如上图所示，Vivo X20的人脸识别传感器包含前置摄像头和距离传感器，其中两颗距离传感器是相同型号的芯片，都是来自于AMS的产品。特别的是，我们在Vivo X20的一颗距离传感器边上发现了一个LED灯，不知道这是不是和Vivo X20的“逆光也清晰”有关呢？
Vivo X20整机结构图http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/c88591a3-622d-46f1-a7b8-04776d4e0109.jpgVivo X20主要部件图http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/20642bb5-85c4-4313-bc50-a428dd6a6e54.jpgLED灯
LED灯光学显微镜照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/f458972d-f79c-4cd9-a5e8-f7288d323159.jpgLED灯X-Ray照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/b6a87084-1505-4b9b-b81e-6566db6bce18.jpg距离传感器
距离传感器光学显微镜照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/46e8d5fa-21c7-4297-b4bb-53450a5c6a0d.jpghttp://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/5b2338a5-d109-494f-9abe-195afdaf4d0d.jpghttp://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/df7eb5e5-2e5f-46d2-8352-e42bc5ac35a9.jpg距离传感器X-Ray照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/c0e88633-50b3-4534-bdcc-af3324abe769.jpghttp://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/2782d2b1-d31b-45ff-84e6-3c908ed06f29.jpg前置摄像头
前置摄像头模组扫描照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/aaa41f8f-456a-4d48-8968-8fa2e13cefe2.jpg前置摄像头X-Ray照http://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/ce9de20d-e712-4801-82f6-179214506825.jpg前置摄像头光学显微镜照-Lenshttp://assets-stash.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/82fcf812-d14e-4804-8326-be087d8a8a21.jpg看完了iPhone X和Vivo X20的传感器，不知道各位对于3D人脸识别有没有更进一步的认识呢? 后续SITRI会对这两款手机里的其他传感器和芯片作进一步的分析。
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