本文由騰訊數碼獨家發布
6月27日晚vivo在2018 MWC上海正式發布了「TOF 3D超感應技術」，根據官方描述這項技術能夠利用傳感器測量目標物的距離和輪廓實現手機對高精度3D信息的採集和運算，並且具備有效深度信息、工作距離遠、結構布局靈活、未來應用場景豐富的特點。
vivo所展示的TOF 3D超感應工程樣機
雖然說的好像很玄乎，但是其實這並不是剛剛出現的新技術，早在2016年TOF這種方案已經出現在市場上，並且有不少的變種類型，比如我們熟悉的Xbox上面用的Kinect二代實際上也是用的TOF方案。之所以今天仍然有新的廠商推出新的TOF技術，顯然在成像品質、精度、小型化方面有了進一步升級。可是你知道除了TOF之外，市場上還有雙目方案和3D結構光兩種人臉識別方案存在嗎？三者各自優缺點是什麼？TOF與結構光的對壘你更看好誰呢？
TOF 3D超感應技術
TOF 3D超感應技術其工作原理是：發射器發出經調製的近紅外光，遇到人或物體後反射，傳感器在接收到紅外光信息後，計算紅外光線發射和反射的時間差，從而形成立體視覺。
TOF構建的立體圖像邊緣更清晰，細節更準確，可感應30萬個有效深度信息點，是結構光技術的10倍；工作距離可達3米，是結構光技術的3倍；TOF模組的baseline（基線）近乎為零，相較於結構光技術的25mm做到了大幅提升。
由於採集深度信息點更豐富，所以TOF 3D超感應技術相比較結構光方案有更為安全、精確的面部識別體驗，安全性能完整支持目前的行動支付需求。而該技術也不僅僅只可以用在手機上面，它也可以應用於3D拍照、3D試衣、MR體感遊戲、3D列印等領域。
關鍵是…這項技術是支持屏下的，結合目前的vivo屏下技術，未來用在下一款產品上的確值得期待。
結構光人臉識別技術
結構光方案的優勢來自於技術誕生久，成熟度高，是iPhone X所的採用的典型方案。但是缺點是受到光照的影響大，室內外不同環境下識別效果無法完全保證，這也是結構光根本上的一大問題。
小米8探索版將搭載的3D結構光技術
於是3D結構光人臉識別在以往基礎上做了更多做不到的事情。與傳統的2D人臉識別不同， 3D結構光人臉識別技術透過3D編碼結構光形成的點雲信息取得深度，搭配紅外圖對檢測到的人臉進行特徵提取，進行人臉識別，同時利用數千個人臉特徵進行比對運算。能克服以往大部分光照影響，對識別的精準性提升比較明顯。目前3D結構光的服務提供商以國內的商湯科技最為典型。
他們所提供的3D結構光人臉識別技術不僅能保證識別的流暢性，並且無需屏幕給人臉補光。通過投射33000個編碼點陣，創造出毫米級的面部模型，輔助以紅外對面部人臉圖像進行提取。在活體識別、識別安全上面都能做到安全可靠。
據悉，即將推出的小米8透明探索版就將會採用這種商湯科技所提供的3D結構光面部識別技術。
雙目方案人臉技術
雙目方案歷史也比較早了，實際上它是原理最簡單，方案成本最低的一種。所有採集的深度信息都依靠攝像頭所採集的圖像來通過軟體算法得出，精度要求取決於捕捉解析度。同時由於這種方案需要依靠算法分析圖像今兒得到深度信息，計算負荷最大、算法複雜性最高、實現難度大，識別的快速和同步性會有影響。另外它也會受到光線的影響，尤其是昏暗環境下，由於捕捉的對象特徵無法明顯，所以會出現偏差。
對比之下，成本高、算法難度大、計算負荷高、最終效果差，這些現實情況擺在眼前，於是逐漸被主流的發展漸漸拋棄，新上的識別技術以TOF和3D結構光方案較多。
TOF 3D超感應與結構光的對壘
TOF即Time of Flight，其實這很好的描述了這項技術的根本原理，是依靠紅外光反射時差來確定人臉表面的3D深度信息。
以iPhone X為代表的結構光方案
而結構光方案則是通過在人臉上面構建雷射散斑，對這些雷射散斑進行再編碼獲得人臉的深度信息。
vivo TOF 3D超感應方案與iPhone X結構光方案對比
目前趨勢來看，兩種技術被不同陣營的手機廠商所追捧。結構光方案以iPhone X和剛剛發布的OPPO Find X以及還未發布的小米8探索版為代表。通過運用結構光技術，用戶可以獲得類似Face ID般的人臉解鎖體驗、行動支付支持、網站帳號自動填寫、前置人像虛化、動態表情、第三方應用加密功能等。
TOF方案目前敢於說自己是成熟方案的，也就是vivo獨一份。主要靠集成紅外攝像頭、TOF雷射發射器、距離感應器以及光線感應器等諸多個元件之間的組合綜合實現，目前從官方所提供的參數來看，vivo的TOF 3D超感應技術能夠在諸多特性上超越iPhone X為代表的結構光技術，的確是非常值得期待。
只是我們目前還不知道作為結構光陣營的代表們，蘋果、小米等一眾廠商將拿出怎樣的技術革新放在下一款產品上。在iPhone X時代，結構光無疑是市場上最認可的方案，但是技術的發展是流動的，面對新興TOF 3D超感應的挑戰，很難說究竟哪一種能發展成究極的優秀方案，只是就目前來看vivo所帶來的TOF 3D超感應已經展現出了技術參數上面的優勢，這一次vivo的確又一次站在了技術領先的高門檻上。
對於TOF和結構光兩種方案人臉識別方案，你更看好哪一種呢？不妨在評論區與我們一起探討。