什么是3D人臉識別？技術有哪些？應用介紹

1 什么是3D人臉識別

人臉識別方法主要有2D和3D兩種，3D人臉識別指的是利用3D攝像頭立體成像，進而可以識別視野范圍里空間每個點位的三維坐標信息，并且讓計算機獲取到空間的3D數據進而復原完整的三維世界，且能夠真正實現智能三維定位。人臉識別功能可以分辨出平面圖像、視頻、化妝、皮面具、雙胞胎等狀態，適合金融領域和智能門禁等安全級別要求高的應用場景。

2 3D人臉識別技術分類

(1)3D 結構光技術：通過紅外光投射器，使得具有一定結構特征的光線投射到被拍攝物體上，再由專門的紅外攝像頭進行采集反射的紅外光線。利用的原理是三角形相似，計算后得出圖像上每個點的深度信息從而獲取三維數據。3D結構光技術應用領域一般是智能手機，蘋果iPhoneX之后搭載的10億張圖像(IR 和深度圖像)訓練的Face id，國內智能手機廠商自主研發的3D人臉識別，推出的機型主要有華為Mate 20 Pro、OPPO Find X均采用3D 結構光技術。

(2)TOF(Time of flight)：又稱飛行時間測距法，是利用紅外發射器發射紅外線，傳感器接收被反射回來的紅外線，再利用紅外反射回來的時間來計算目標物體的距離的方法，其主要原理和3D機構光相同，TOF 鏡頭能夠更大程度的探測被拍攝物體的景深信息，使得照片背景虛化效果更佳，層次感更好。另外TOF鏡頭能夠實現人臉解鎖與支付功能，無需輸入密碼即可完后支付。

(3)雙目立體視覺技術：從不同角度雙攝像機同時獲取被測物的兩幅數字圖像，并基于視差原理恢復出物體的三維幾何信息，使得能夠獲取到圖像上每個點的深度信息、最終得到三維數據。因為雙目立體視覺成像原理對硬件（如相機的焦距、兩個攝像頭的平面位置）要求高，應用范圍相對3D 結構光和TOF更少。

3 三種3D人臉識別技術比較

從不同角度分別對比這三種技術，發現雙目立體視覺有比較高的圖像分辨率和比較大的識別距離，但實現雙目立體視覺需要兩個攝像頭，整體模組體積較大，所有其應用領域一般是機器人、工業等領域;3D結構光和TOF鏡頭弱光環境表現好，體積較小，深度精度較高，但是圖像分辨率不高、識別距離較短，一般在智能手機中應用，3D結構光因為整體成本較高，相關專利是蘋果擁有的，因此目前市場上使用3D結構光作為生物識別手段的機型比較少，安卓陣營手機很多都是采用TOF 鏡頭達到3D面部識別功能。

來源：《電子設備行業專題研究：生物識別技術發展前景廣闊（26頁）.pdf》