3d結(jié)構(gòu)光光源

本文目錄一覽：

• 1、屏幕指紋和3D結(jié)構(gòu)光相比，哪個成本比較高呢？
• 2、同樣是3D傳感技術(shù)，TOF和結(jié)構(gòu)光到底哪一個更具有優(yōu)勢？
• 3、手機(jī)3d結(jié)構(gòu)光是什么 現(xiàn)在你弄懂了嘛
• 4、結(jié)構(gòu)光技術(shù)是用來做什么的
• 5、手機(jī)中的3D結(jié)構(gòu)光是用來干什么的？

屏幕指紋和3D結(jié)構(gòu)光相比，哪個成本比較高呢？

而目前來看的話，屏下指紋主要分為超聲波屏下指紋以及光學(xué)屏下指紋。相比來說光學(xué)屏下指紋確實在成本上能夠更低一些，而且技術(shù)難度也不是特別難，相比于超聲波指紋來說明下，指紋識別技術(shù)應(yīng)該是最便宜的。

超聲波指紋識別相比于屏下指紋來說，技術(shù)難度確實提升了。我們知道，光敏屏下指紋其實是在屏幕底下利用OLED屏幕的透光性，然后有一顆鏡頭拍攝到手機(jī)的紋理，在于儲存的信息進(jìn)行對比。

而超聲波屏下指紋顯然就要復(fù)雜一些。它是利用傳感器主動發(fā)出超聲波，穿透屏幕及玻璃達(dá)到人體皮膚，然后接收反射回來的信號，利用指紋表面與空氣密度的不同從而構(gòu)建出3D指紋圖像，與指紋信息做比對！

那么超聲波指紋也就解決了很多難題，比如說濕手解鎖等等一些問題，綜合來說的話，無論是安全性還是技術(shù)難度相比于你屏下指紋都要高很多。

不過綜合來說的話，三d結(jié)構(gòu)光技術(shù)才是難度最大的，首先三d結(jié)構(gòu)光涉及到多個元器件，嗯，通俗來說的話也就是通過傘般投射儀將，不可見光線投射到人臉上，然后繪制出三d人臉的模型與之前錄入的模型進(jìn)行對比。

不過說起來這么簡單，但三d結(jié)構(gòu)光技術(shù)的難度確實太大了，相比于屏下指紋以及超聲波指紋識別來說，技術(shù)難度確實提升了太多目前國內(nèi)的廠商也不過幾家擁有這種技術(shù)。

????3D結(jié)構(gòu)光解鎖相比屏幕指紋（超聲波屏下指紋、光學(xué)屏下指紋）成本要高很多，安全性也要高一些。目前，在3D結(jié)構(gòu)光方面，蘋果和華為做的是最好的，下文具體說一說。

????3D結(jié)構(gòu)光

????3D結(jié)構(gòu)光的基本原理是通過近紅外激光發(fā)射器發(fā)射具有一定結(jié)構(gòu)特征的光纖，投射到被拍攝物體，由專門的紅外攝像頭采集成像。3D結(jié)構(gòu)光采集的圖像具有深度信息，便獲得了被拍攝物體的三維結(jié)構(gòu)，由于采用了紅外線，因此在黑暗環(huán)境中也能順利解鎖。

????采用3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)的手機(jī)，大多數(shù)使用了劉海屏屏幕，用于安裝3D結(jié)構(gòu)光解鎖必備的硬件。

????光學(xué)屏下指紋

????光學(xué)屏下指紋在生活中最常見，比如我們上下班打卡的打卡機(jī)就采用了光學(xué)指紋識別技術(shù)，主要依靠光纖反射來探測指紋回路，實現(xiàn)指紋識別。

????手機(jī)采用的光學(xué)屏下指紋，大多是通過OLED屏幕實現(xiàn)，OLED屏幕具有自發(fā)光的特點，借助手機(jī)屏幕的光作為光源。由于OLED屏幕像素之間有一定的間隔，能夠保證光學(xué)透過。手指按下屏幕時，OLED屏幕發(fā)出光線將手指區(qū)域照亮，照亮指紋的反射光透過屏幕像素縫隙放回到屏下的傳感器，實現(xiàn)屏下指紋識別。

????超聲波式屏下指紋解鎖

????超聲波式屏下指紋解鎖基于超聲波技術(shù)，而不是光源。通過傳感器向手指表面發(fā)射超聲波，并且接受回波。利用指紋表面皮膚和空間之間密度不同構(gòu)建出一個3D圖像，達(dá)到屏下指紋識別的目的。

????超聲波屏下指紋解鎖具有較強(qiáng)的穿透性，抗污漬能力較高，即便是屏幕是濕的，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)完美解鎖（光學(xué)屏下指紋無法實現(xiàn)）。由于識別的3D指紋圖像，安全性相比光學(xué)屏下指紋解鎖要高很多。

????總之，3種解鎖技術(shù)，指紋式屏下指紋解鎖的安全性、易用性要高于光學(xué)屏下指紋解鎖，3D結(jié)構(gòu)光解鎖的安全性和易用性高于指紋解鎖，但是3D結(jié)構(gòu)光由于技術(shù)原因，只能通過“劉海屏”實現(xiàn)，隨著技術(shù)的發(fā)展，將來可能實現(xiàn)“隱藏”。

肯定3D結(jié)構(gòu)光要貴非常多，其實很好做對比，就拿小米8類比，小米8標(biāo)準(zhǔn)版2699元，小米8屏幕指紋版2999元，就是需要一個屏幕指紋模組，300元的差價！而且去年屏幕指紋版還沒有普及，今年成本會更低，3D結(jié)構(gòu)光也可以類比，透明 探索 版8 128GB 3699元，除去6GB到8GB的300元差價，3D結(jié)構(gòu)光也就值400元左右！

但是，我們要清楚，3D結(jié)構(gòu)光的技術(shù)難度要高很多，不是誰都能做出來的，目前除了蘋果，只有華為mate20pro、oppo findx、小米8透明 探索 版支持，其他機(jī)型全部不支持！而屏幕指紋識別已經(jīng)成為今年旗艦機(jī)的標(biāo)配！所以，今年華為p30pro的價格肯定是偏高的，取消了mate20pro的3D結(jié)構(gòu)光和2k屏幕，成本要降不少！

毋庸置疑，肯定是3D結(jié)構(gòu)光的成本更高，屏幕指紋現(xiàn)在很多廠商的手機(jī)都在使用。而3D結(jié)構(gòu)光，目前投入市場的手機(jī)使用這種技術(shù)的只有OPPO Find X、小米8 探索 版、華為Mate 20 Pro、iPhone XS。

3D結(jié)構(gòu)光，這種技術(shù)通過光學(xué)來獲取到被拍攝的物體三維結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對獲取的信息進(jìn)行建模化以及深度化的分析與應(yīng)用。好比如：某些智能手機(jī)的人臉解鎖，就是采用了3D結(jié)構(gòu)光。而這一技術(shù)比目前智能手機(jī)上2D的人臉解鎖更安全，并且人臉解鎖的失誤率為百萬分之一，其次這項技術(shù)的技術(shù)門檻也很高。

目前掌握3D結(jié)構(gòu)光的核心技術(shù)手機(jī)廠商國際上只有華為公司和蘋果公司，其他智能手機(jī)廠商采用的3D結(jié)構(gòu)光模組都是通過高通公司等廠商聯(lián)合一起開發(fā)的3D人臉識別模塊。而且目前3D結(jié)構(gòu)光模組產(chǎn)量有限，價格上非常昂貴,基本上國內(nèi)只有高端機(jī)上才會采用。

華為Mate 20 Pro的3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)能夠精準(zhǔn)快速的識別人臉信息，然后對獲取的人臉信息進(jìn)行建模以及深度分析，甚至現(xiàn)在的人工智能通過學(xué)習(xí)可以適應(yīng)人臉的一些表情變化，基于此，3D人臉識別技術(shù)也就應(yīng)運(yùn)而生。這一項技術(shù)可以使用在手機(jī)解鎖方面，也可以支持手機(jī)支付，而掃臉支付也正是其功能之一。

當(dāng)然華為Mate 20 Pro還有屏下指紋識別方案。兩種解鎖方案配合，可以讓用戶的體驗感更好。

至于屏幕指紋技術(shù)，這種解決方案相對成熟許多，而國內(nèi)的很多中端品牌的手機(jī)一般都會集成這種技術(shù)，比如小米系列手機(jī)。

些許拙見，供您參考。

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感謝您的閱讀。

3D結(jié)構(gòu)光是要成本高一些，但是他的安全性也是更高了。怎么去判斷一項新技術(shù)成本如何，大概率上我們可以根據(jù)年度旗艦機(jī)是否搭載這項技術(shù)，以及當(dāng)時的售價來看，年度高端旗艦機(jī)一般可以認(rèn)為是手機(jī)廠商當(dāng)時可以量產(chǎn)的最新技術(shù)能力，所以匹配的機(jī)型越是高端，代表該技術(shù)難度越是大，自然成本越是高了。

小結(jié)

屏下指紋技術(shù)現(xiàn)在在中端機(jī)型比比皆是，而3D結(jié)構(gòu)光確不是這樣，只有在高端機(jī)型才能見到，這也說明了3D結(jié)構(gòu)光成本更高了。

我們首先對這兩者進(jìn)行一個簡單的介紹:

一． 3D結(jié)構(gòu)光 ：是通過近紅外激光發(fā)射器發(fā)射具有一定結(jié)構(gòu)特征的光纖，投射到被拍攝物體，由專門的紅外攝像頭采集成像。3D結(jié)構(gòu)光采集的圖像具有深度信息，便獲得了被拍攝物體的三維結(jié)構(gòu)。

屏幕指紋主要分為以下兩種：

一． 光學(xué)屏下指紋 ：主要依靠光纖反射來探測指紋回路，實現(xiàn)指紋識別。

二． 超聲波式屏下指紋 ：基于超聲波技術(shù)，通過傳感器向手指表面發(fā)射超聲波，并且接受回波。利用指紋表面皮膚和空間之間密度不同構(gòu)建出一個3D圖像，達(dá)到屏下指紋識別的目的。

綜合分析，3D結(jié)構(gòu)光比起屏幕指紋還是要復(fù)雜得多，因此，它的成本相比于屏幕指紋也會較高。

看一下國內(nèi)廠商主流的解決方案就知道了：橫向震動馬達(dá)不用，成本太高參數(shù)不明顯。雙ois光學(xué)防抖不用，成本太高又不是不能用。3D結(jié)構(gòu)光成本和技術(shù)要求都很高，當(dāng)iPhone為了Face ID堅持劉海屏的時候，國內(nèi)廠商要么做不到，要么做到了買不上價錢。于是就用屏幕指紋，然后在全面屏解決方案上想辦法讓用戶掏錢。

首先3D結(jié)構(gòu)光的成本比屏下指紋要貴的多，這個可以從華為手機(jī)的維修配件價格上反映出來。

其次，大家對3D結(jié)構(gòu)光的理解出現(xiàn)了偏差，把3D結(jié)構(gòu)光和屏下指紋來比較就已經(jīng)說明了這一點。

不管是屏下指紋還是電容指紋，它們的實質(zhì)或者說要達(dá)到的主要目的是兩個：一個是安全支付，另一個是手機(jī)安全解鎖。只是屏下指紋在物理應(yīng)用形態(tài)上更有 科技 含量一點。

3D結(jié)構(gòu)光的出發(fā)點是瞄準(zhǔn)金融安全級別的刷臉支付的，相對于指紋支付、密碼支付它更快捷更方便，更有發(fā)展前景。如果說屏下指紋只是應(yīng)全面屏的需求進(jìn)行的技術(shù)改良的話，3D結(jié)構(gòu)光則是未來的方向。手機(jī)解鎖對3D結(jié)構(gòu)光來說只是一個附帶的小功能，一旦刷臉支付廣泛應(yīng)用，無論任何指紋技術(shù)都可能要消失了。

說到3D結(jié)構(gòu)光，這里不得不做點小科普，蘋果和華為的3D結(jié)構(gòu)光是能實現(xiàn)安全支付的，而小米8 探索 版那款所謂的3D結(jié)構(gòu)光是純粹堆料，是弄不了刷臉支付的，這樣的3D結(jié)構(gòu)光等于是花大價錢弄了一個人臉解鎖，其能力只是比普通的前置鏡頭面部解鎖在黑暗情況下更輕易解鎖而已，算是一個笑柄罷了。

肯定是結(jié)構(gòu)光成本高。屏下指紋說白了就是在屏幕下面做一塊透明基底，下面放cmos，利用oled的縫隙讓光照到cmos上實現(xiàn)感光。成本主要在算法上，在于如何做cmos上成像的特征匹配。

結(jié)構(gòu)光需要提供一個激光發(fā)射器、泛光元件等等，算法上比指紋識別更加復(fù)雜一些，而且使用的品牌不多，成本始終下不來。

同樣是3D傳感技術(shù)，TOF和結(jié)構(gòu)光到底哪一個更具有優(yōu)勢？

3D結(jié)構(gòu)光的原理，是發(fā)射衍射光斑到物體上，傳感器接收到發(fā)生形變的光斑，從而根據(jù)光斑形變的量來判斷深度信息。它所發(fā)射的衍射光斑在一定距離外能量密度會降低，所以不適用于遠(yuǎn)距離的深度信息采集。

而TOF技術(shù)是發(fā)射的不是散斑，而是面光源，所以在一定距離內(nèi)，TOF的光信息不會出現(xiàn)大量的衰減，同時TOF感光元件的Pixel非常大，達(dá)到了10μm，對于光的采集有足夠的保障，理論上只要提高發(fā)射端的功率，TOF的使用距離會非常遠(yuǎn)。

TOF 3D感應(yīng)技術(shù)

前面說到了去年上海MWC上，vivo展出了屏下指紋，時隔一年，vivo再次在上海MWC上秀出黑科技：TOF 3D感應(yīng)技術(shù)。同樣是解鎖，但是TOF 3D感應(yīng)技術(shù)這次真的不一樣。

與3D結(jié)構(gòu)光相同的是，TOF 3D感應(yīng)技術(shù)同樣是三維的，能夠獲取精細(xì)的深度信息，所以安全性方面更加有保障。但是，相較架構(gòu)光，TOF 3D有效深度信息點高達(dá)300000萬，是3D結(jié)構(gòu)光的10倍。

而且，相較3D結(jié)構(gòu)光寬大的劉海，TOF 3D感應(yīng)技術(shù)整體模組更小，所以其劉海面積也會相應(yīng)更小。

另外，TOF 3D感應(yīng)技術(shù)相較3D結(jié)構(gòu)光識別距離更遠(yuǎn)，vivo稱可以擴(kuò)展至3米，大大拓展了使用場景，如3D試衣、3D拍照、MR體感游戲等遠(yuǎn)距離應(yīng)用場景得以實現(xiàn)。

此外，更加重要的是，TOF 3D更具量產(chǎn)性。iPhone X是頂著有史以來售價最高的iPhone的名號發(fā)售的，這一點自然是受到無數(shù)消費者的吐槽，而iPhone X售價高的一部分原因就是因為3D結(jié)構(gòu)光量產(chǎn)難度大，而TOF 3D就不存在這個問題，其量產(chǎn)難度相對要小很多，因此搭載TOF 3D的手機(jī)售價也會更加親民，從而可以使更多消費者享受到這一技術(shù)。

最后，TOF 3D還有一個優(yōu)勢，其對于基線的要求基本為零，所以在機(jī)身ID設(shè)計上更加靈活，為未來手機(jī)形態(tài)提供了更多可能。

所以TOF更有優(yōu)勢。

手機(jī)3d結(jié)構(gòu)光是什么 現(xiàn)在你弄懂了嘛

1、3D結(jié)構(gòu)光是獲取面部立體信息的最佳方案之一。打個比方說，其工作原理類似于可以繪制淺海海底地形圖的聲吶系統(tǒng)，通過反射信息來確定深度。3D結(jié)構(gòu)光則是通過人臉表現(xiàn)反射光線來確定深度信息的。

2、3D結(jié)構(gòu)光的整個系統(tǒng)包含結(jié)構(gòu)光投影設(shè)備、攝像機(jī)、圖像采集和處理系統(tǒng)。其過程就是投影設(shè)備發(fā)射光線到被測物體上，攝像機(jī)拍攝在被測物體上形成的三維光圖形，拍攝圖像經(jīng)采集處理系統(tǒng)處理后獲得被測物體表面數(shù)據(jù)。在這個系統(tǒng)中，當(dāng)相機(jī)和投影設(shè)備相對位置一定時，投射在被測物體上的光線畸變程度取決于物體表面的深度，所以在拍攝圖像中可以得到一張擁有深度的光線圖像。

結(jié)構(gòu)光技術(shù)是用來做什么的

它是一個視覺原理，是通過一個光源投射出一束結(jié)構(gòu)光，打到想要測量的物體上表面，因為物體有不同的形狀，會對這樣的一些條紋或斑點發(fā)生不同的變形，有這樣的變形之后通過算法可以計算出距離、形狀、尺寸等信息從而獲得物體的三維圖像。

3D結(jié)構(gòu)光技術(shù)既不需要用很精準(zhǔn)的時間延時來測量又解決雙目中匹配算法的復(fù)雜度和魯棒性問題，所以具有計算簡單、測量精度較高的優(yōu)勢；而且對于弱光環(huán)境、無明顯紋理和形狀變化的表面同樣都可進(jìn)行精密測量。

手機(jī)中的3D結(jié)構(gòu)光是用來干什么的？

3D結(jié)構(gòu)光：TOF其中一種實現(xiàn)，利用一萬以上個散斑 光點構(gòu)造被拍攝物體3D模型，用于更安全的3D人臉識 別和物體建模(普通人臉解鎖易被照片破解）