为什么手机脸部识别的解锁速度差距这么大

提起人脸解锁，估计很多童鞋都习惯将iPhone X视为祖宗。然而，靠脸解锁可不是苹果的专利，早在Android 4.0时代，谷歌就已经在系统中集成了面部识别功能，可以扫脸进入桌面。

可惜，Android 4.0的面部识别属于纯软件的2D扫描，用一张照片就能骗过系统，谈不上什么安全性，所以很多国产Android手机品牌都会将这个功能阉割，导致它的知名度并不高。

在iPhone X之前，三星从Note 7开始引入了名为“虹膜识别”的功能，依靠专门负责虹膜扫描的摄像头透过红外感知虹膜特质，从而完成扫描和识别。从使用来看，虹膜识别依旧是扫脸，但有效的识别信息则是取自我们的眼球，对距离的要求较高。

因此，三星已经计划在未来的新品中放弃虹膜识别，改用更主流的面部解锁技术。

iPhone X的Face ID与Android 4.0的面部识别相比，最大的差异就是依靠名为“结构光技术”的硬件模组，实现了对面部信息收集从2D到3D的进化。

简单来说，iPhone X在采集面部信息时，前置摄像头基本就是摆设，而是依靠红外镜头、泛光感应元件和点阵投影器的协同配合。其中，点阵投影器会发射3万多个肉眼不可见的光点投影在你的脸部，绘制出三维建模的立体面谱，红外镜头则会读取这些点阵图案，并将信息发送到A11处理器的安全隔离区进行匹配对照，而泛光感应则是确保识别面部不受环境光线的影响。

在完成首次对Face ID的录入后，随着时间的推移即使你戴了眼镜、长了胡子、戴了帽子面部ID仍然能继续认出你，并不断根据新的数据来校准识别模型。因此，苹果才敢让Face ID在解锁手机之外，还能用于购买应用以及支付Apple Pay，足见苹果对其安全性的信心。

如今，结构光技术已经不再是iPhone X的专利，小米8探索版、OPPO Find X都先后引入了类似的技术，从而实现了媲美iPhone X的Face ID能力。需要注意的是，小米8探索版的结构光模块只能用来解锁，而OPPO Find X则已经与蚂蚁金服建立联合创新实验室，双方团队完成了3D人脸支付的技术准备工作，已经为刷脸支付铺平了道路。

从技术上来看，iPhone X、小米8探索版和OPPO Find X的结构光模块大致相同，只是在元器件叫法上存在小差异。比如iPhone X将关键元件称为点阵投影器、红外镜头和泛光感应元件；小米8探索版叫红外相机、泛光照明元件和点阵投影器；Find X则称为IR补光灯、IR摄像头和点阵投影器。

Find X的结构光模块

小米8探索版的结构光模块

除了结构光，vivo还首发了名为TOF（Time of Flight）的3D超感应技术，它利用传感器测量目标物距离和轮廓，实现手机对高精度3D信息的采集和运算，具有有效深度信息高、工作距离远、结构布局灵活、应用场景丰富等亮点。

据vivo表示，TOF 3D超感应技术可感应30万个有效深度信息点，是3D结构光技术的10倍，工作距离可达3米，是结构光技术的3倍。TOF模组的baseline（基线）近乎为零，比结构光技术的25mm有大幅提升。

据悉，vivo已经与微信达成深度技术合作，TOF 3D超感应技术已成功支持微信人脸识别支付（国内首家），预计在2018年下半年投入商用。

可以说，结构光和TOF 3D将成为未来高端智能手机人脸识别技术的发展方向，从而迎来刷脸支付的惬意体验，并在安全性上媲美指纹，淘汰传统的指纹识别功能。

但是，无论是结构光还是TOF 3D，它都需要相对复杂的物理元件和较高的成本，所以短期内不要指望可以出现在低于2500元以内的手机身上。而主流价位的手机，想体验刷脸解锁，依旧只能依靠旷视和商汤科技提供的人脸识别技术，即通过前置摄像头实现2D信息，与Android 4.0时期的人脸识别相比解决了用照片就能骗过系统，以及闭眼时解锁无效的能力。

那么，纯软件的人脸解锁、结构光、TOF 3D、屏下指纹、传统指纹，不知道你更喜欢哪一种解锁方案呢？你又是否支持扫脸取代指纹的发展潮流吗？