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背景介紹

生物識別技術(shù)（ Biometric Authentication Technology）是指通過人體的相關(guān)特征來進(jìn)行身份認(rèn)證或權(quán)限控制的一種技術(shù)。常見的生物識別技術(shù)中面部識別技術(shù)自從2016年第一次在手機(jī)上使用后吸引了廣泛的關(guān)注，我們亦稱呼為Face ID。

人臉識別技術(shù)其原理是通過在手機(jī)前置攝像頭區(qū)域附近的紅外激光點(diǎn)陣投影器發(fā)射出一定發(fā)散角的紅外激光照射到人臉上建模后，利用紅外傳感器識別已經(jīng)建模的人臉來實(shí)現(xiàn)識別的功能。

Face ID 一般分為結(jié)構(gòu)光和ToF。兩種方式有一定的區(qū)別。結(jié)構(gòu)光技術(shù)中，紅外激光點(diǎn)陣投影器用來發(fā)射將近3萬個紅外激光光點(diǎn)，并將其透射到人臉上，紅外傳感器通過探測3萬個激光點(diǎn)陣的位置和強(qiáng)度，來獲得人臉的3D特征情況，并將其和手機(jī)數(shù)據(jù)庫中的用戶人臉3D模型進(jìn)行匹配，來實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證，這種方法通常稱為結(jié)構(gòu)光(structure light)原理。

激光發(fā)射器(VCSEL)

在面部識別系統(tǒng)中，無疑紅外激光點(diǎn)陣投影器是其中的核心器件之一。其主要原理是利用垂直腔面激光發(fā)射器(VCSEL)發(fā)出紅外激光，通過成像光學(xué)系統(tǒng)以及衍射光學(xué)元件（DOE）后，投射出相應(yīng)的光斑。然而，由于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及加工的誤差，會導(dǎo)致激光點(diǎn)陣的能量，位置發(fā)生偏差，從而對光點(diǎn)探測，以及進(jìn)一步的面部識別算法產(chǎn)生影響。

因此，探測紅外激光點(diǎn)陣的光斑分布對于面部識別系統(tǒng)十分重要。

藍(lán)菲光學(xué)激光積分球

此外，由于結(jié)構(gòu)光原理的物理特性，即面部識別精度隨著距離的增加而降低，使得手機(jī)用戶需要在近距離（小于幾十厘米）情況下才能觸發(fā)面部識別模塊的開啟。在此距離下，激光對人眼產(chǎn)生的影響就需要慎重考慮。尤其是如今人們對手機(jī)的使用率相當(dāng)高，在頻繁的使用手機(jī)過程中，紅外激光的能量對人眼的影響更加重要.

解決方案

考慮到上述兩方面的問題，藍(lán)菲光學(xué)基于40年的光學(xué)系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，研制開發(fā)了手機(jī)面部識別檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對手機(jī)紅外激光點(diǎn)陣投影器的總能量，單個光點(diǎn)能量和分布，以及能夠進(jìn)入人眼的能量進(jìn)行高精度的測量。