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導讀：泰克科技的精準測試確保手機3D人臉識別技術(shù)的商用安全性，點(diǎn)亮未來(lái)科技。 在庫克口中被描述為“定義未來(lái)智能手機形態(tài)”的新款旗艦機iPhoneX，開(kāi)創(chuàng )技術(shù)先河，采用3D 人臉識別Face ID，即將顛覆智能手機用戶(hù)的使用體驗。泰克科技全程參與Face ID技術(shù)的量產(chǎn)測試，為這個(gè)耀眼的未來(lái)科技實(shí)現商用化提供了堅實(shí)而精準的合作支持。 那么，這兩個(gè)高科技公司究竟擦出了什么火花呢？ iPhoneX的炫酷技術(shù)Face ID iPhone X 是如何實(shí)現對臉部三維信息的捕捉獲取的？它的前置黑色齊劉海由8個(gè)元件組成，與人臉識別相關(guān)的元件包括：Infrared camera（紅外相機）、Flood illuminator（泛光照明燈）、Proximity Sensor（距離傳感器）、Ambient light sensor（環(huán)境光傳感器）和Dot projector（點(diǎn)陣投影器）。 
圖1. iPhoneX Face ID 主要元件 其中，發(fā)布會(huì )的這張新聞?wù)掌钊擞∠笊羁蹋簩?shí)現人臉識別的紅外線(xiàn)通過(guò)點(diǎn)陣投影，在面部形成30000多個(gè)紅外點(diǎn)，再利用紅外相機拍攝，根據系統中一定的算法對掃描到的臉部輪廓進(jìn)行三維建模，匹配識別。
圖2. iPhone Face ID 人臉識別 這些紅外線(xiàn)在人臉識別中扮演了重要角色，那么它們是如何產(chǎn)生的？ 來(lái)自VCSEL面發(fā)射激光器的光 Face ID使用某波段的近紅外激光，結合TOF和結構光的建模技術(shù)，進(jìn)行3D 建模和匹配識別。
圖3. 結構光建模技術(shù)
圖4. TOF 建模技術(shù) 幾乎所有現代的激光都由激光二極管產(chǎn)生，這里不得不提到目前光電行業(yè)里最炙手可熱的名詞： VCSEL （Vertical Cavity Surface Emitting Laser）垂直腔面發(fā)射激光器，它屬于面發(fā)射激光器的一種。 VCSEL的四大特性極其適用于手機3D 傳感的應用，業(yè)界預測VCSEL的產(chǎn)量在未來(lái)幾年因光通訊，手機3D攝像頭，LiDAR應用呈爆發(fā)式增長(cháng)： 1. 類(lèi)半導體制程可直接在Wafer上完成工藝制作與測試，成本低廉，適于大規模商用。 2. 相比邊沿發(fā)生激光器，VCSEL可集成為2D陣列，適用不同光功率和傳輸距離的應用。 3. 波長(cháng)穩定，尤其是環(huán)境溫度對光波長(cháng)的影響小。 4. 光斑窄且圓、閾值電流小，功耗低。 泰克旗下的Keithley 品牌的源表（SMU）和高精度高采樣萬(wàn)用表（DMM）是光電行業(yè)VCSEL激光器、各類(lèi)激光二極管、光電二極管、二極管等光學(xué)器件的行業(yè)測試標準。隨著(zhù)科技的日新月異，新的測試挑戰也層出不窮，泰克科技的測試儀器也與時(shí)俱進(jìn)，參與到最先進(jìn)的未來(lái)科技Face ID的測試中。 從VCSEL Array測試到吉時(shí)利 源表、采樣電流計 VCSEL和 VCSEL Array，以及各類(lèi)激光二極管的標準檢測有很多重要參數要測量，來(lái)表征一個(gè)激光器的LIV （光-電流-電壓）特性。其中一項是激光器發(fā)光功率的測量。
圖5. 激光二極管的部分典型參數測試 依據ANSI美國國家激光安全標準規定，各波長(cháng)的激光有對應的功率輸出上限，以保護人體尤其人眼安全。而近紅外光激光應用于3D人臉識別，注視感知，實(shí)現真正的大規模商用，使用者的安全是第一要素。因此，VCSEL Array的光功率測試在Face ID的量產(chǎn)測試中變得至關(guān)重要，必不可少。 使用吉時(shí)利的源表和采樣電流計搭建標準的激光器光功率測試系統：源表作為精密的電流脈沖源，驅動(dòng)激光器發(fā)出不同波長(cháng)的激光，激光通過(guò)特制的積分球進(jìn)行收光和光電轉換，然后使用采樣電流計進(jìn)行超小電流的快速采樣，來(lái)精準測算激光器發(fā)出的激光功率。經(jīng)典的測試原理，還要結合測試儀器卓越的性能和指標才能夠完成一個(gè)復雜而挑戰的測試系統的搭建。
圖6. 典型的激光器光功率測試原理 當不久的將來(lái)，果粉們體驗炫酷的3D 人臉識別功能的時(shí)候，別忘了在這些尖端科技的研發(fā)和商用背后，泰克科技都在保駕護航。 |
