关于前置摄像头3D结构光、TOF，双目立体视觉三种技术的小科普！

近期，随着国内手机厂商开始进入新品发布的密集期，很多手机也要遇到这种前置3D传感器的配置是否要上的问题，很多用户当然也希望自己的手机能用上更安全的前置摄像头面部解锁技术，比如苹果的结构光和TOF，那么这些技术有什么不同？大家通过这篇小文章可以了解一下。

【3D结构光 】

3D结构光最早应用于苹果旗舰机iPhone X，结构光原理为通过近红外激光器向物体投射具有一定结构特征的光线，再由专门的红外摄像头进行采集获取物体的三维结构，再通过运算对信息进行深入处理成像。该技术目前共有编码结构光和散斑结构光两种实现类别。

结构光技术仅需一次成像就可得到深度信息，具备低能耗、高成像分辨率的优势，能够在安全性上实现较高保证，因此被广泛应用于人脸识别和人脸支付等场景。但结构光技术识别距离较短，大约在0.2米到1.2米之间，这将其应用局限在了手机前置摄像，主要用于3D人脸识别屏幕解锁、人脸支付及3D建模等。

【TOF 】

TOF（Time of Flight）技术是2018年才被应用到手机摄像头的3D成像技术，其通过向目标发射连续的特定波长的红外光线脉冲，再由特定传感器接收待测物体传回的光信号，计算光线往返的飞行时间或相位差，从而获取目标物体的深度信息。TOF镜头主要由发光单元、光学镜片及图像传感器构成。其识别距离可达到0.4米到5米，因此已有品牌，如OPPO、华为等，将其应用于手机后置摄像。
TOF技术具备抗干扰性强、FPS刷新率更高的特性，因此在动态场景中能有较好表现。另外TOF技术深度信息计算量小，对应的CPU/ASIC计算量也低，因此对算法的要求更低。但相对于结构光技术，TOF技术的缺点在于其3D成像精度和深度图分辨率相对较低，功耗较高。

【双目立体视觉 】

双目立体视觉（Binocular Stereo Vision）技术始于上世纪的60年代中期，该技术是机器视觉的一种重要形式，它是基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维几何信息的方法。经过几十年来的发展，立体视觉在机器人视觉、航空测绘、反求工程、军事运用、医学成像和工业检测等领域中的运用越来越广。

由于双目立体成像系统在场景缺乏特征时，经常会受到性能下降的困扰，因此在未被应用在智能手机成像中。举个例子，在面对墙壁平坦光滑的表面的情况下，立体成像系统捕获的 3D 信息通常不完整或不准确。

三种技术的对比图 

目前国内厂商对TOF技术更加喜欢，一方面是因为苹果对结构光的专利独占问题不好绕开，另一方面TOF确实更有优势，不管是面部解锁还是对于拍照的质量提升，都要比单纯的使用3D结构光更有用一些。

2020年，应该是前置摄像头大量采用TOF技术的一年，经过前2年左右的测试，应该说技术比较成熟了。

文章来自https://www.esmchina.com/news/5996.html