如果有人对你说“3D结构光”这个词，相信绝大多数人脑中都会产生一堆问号：这是个啥东西?但如果此时提醒你：iPhone X以及后来推出的XS等系列手机中的Face ID人脸识别系统就采用这项技术，相信你就会有一些概念了。目前这项技术的覆盖范围越来越广，比如日常所接触到的“刷脸支付”、“刷脸过安检”就是基于该技术打造的应用场景。

然而3D结构光技术背后的工作原理、可以应用在哪些场景以及究竟还有哪些优势，很多人仍然不太了解。现在我们就通过通俗易懂的方式来为大家来剖析解释，感兴趣的童鞋们可要认真听讲了哦!

● 2D人脸识别技术的局限性

想要彻底了解3D结构光这项技术，我们得从2D和3D的概念开始聊起。大家都知道，我们处在一个3D的世界中，对真实世界的感知是三维的。但受限于目前的拍摄和显示技术，我们在电视、显示器、手机等终端设备的屏幕中看到绝大部分图像和视频都是呈现2D平面，无法识别物理世界中的三维信息(如：尺寸、体积、距离等数据)。

如果用2D技术来实现“刷脸支付”，还会出现一系列的问题：比如在验证过程中需要做各种配合的动作(摇头、张嘴、读数、眨眼等)，同时还必须正脸对着镜头;此外在光线复杂的场景下，可能会出现无法识别或识别精度不够高的情况，同时也有一定的安全风险(比如用照片代替真人等)，所以2D图像人脸识别如果用于刷脸支付、解锁等领域，很容易出现一系列体验不便的问题和安全隐患，并不可靠。

● 几种常见3D视觉成像技术的工作原理

现在3D技术完全解决了2D时代的各种疑难杂症，通过3D摄像头能够采集视野内空间每个点位的三维座标信息，可以实现立体成像，不会轻易受到外界环境、复杂光线的影响，技术更加稳定、可靠安全。

目前3D视觉成像技术主要分为三种：双目测距法、时间飞行法(TOF)和3D结构光。其中双目测距法的成像逻辑类似于人的眼睛，通过两个摄像头抓取图像，并通过三角测距原理计算出深度信息;TOF时间飞行法则通过专用传感器，捕捉近红外光从发射到接收的飞行时间，判断并计算出物体的距离信息;3D结构光则是将带编码的激光散斑图像投射到物体表面，再接收物体表面反射的散斑信息，交给ASIC处理芯片处理，根据物体造成光信号的变化计算出物体位置和深度信息。

● 三种主流的3D视觉成像技术，哪种更好?

这三种3D视觉成像技术各有自己的优点和不足：双目测距法采用被动测距方式，其测量精度非常高(可以达到毫米级)，分辨率高达2K级别，帧率为30~120fps。但其一般只能测量较近的距离，距离越远，测距越不准确。此外双目测距法最大的问题在于算法非常复杂，需要很高的算力资源，实时性差，在光线昏暗条件下成像较差;

TOF时间飞行法的实时性较好，算法简单，并可以测量较远距离(一般在100m 以内)。但是其相关传感器技术目前还不成熟，分辨率低，功耗和整体的成本很高;

3D结构光技术解决了双目匹配算法的复杂度问题，分辨率能达到1080p级别，测量精度高，算法复杂程度适中，但其精度随着距离增加将会下降，适合近距离使用。

目前整体来看，三种主流的3D视觉成像技术各有所长，未来也许将会逐渐融合。比如远距离应用采用TOF，而近距离(如手机)则会采用3D结构光技术。现阶段这两种技术都得到了不少知名企业的支持，其中苹果、Intel、微软、奥比中光等企业都在3D结构光方面投入了诸多研发力量。

● 3D结构光技术这么强悍，那能用在什么地方呢?

现在很多产品和行业已经开始大量使用3D结构光技术了，比如大家都非常熟悉的iPhone手机，其Face ID功能凭借着出色的体验已经得到了消费者们的广泛认可;OPPO Find X手机搭载的便是奥比中光3D摄像头，下面我们来看看其还能应用在哪些领域或场景(以下仅为部分示意案例，欢迎大家前来探讨)：

1、智能手机

可用于3D人脸解锁和支付、社交(根据捕捉人的面部表情生成专属3D形象和表情包)、视频直播、3D个性美颜、AR游戏级购物、室内导航等;

2、新零售领域

在新零售领域，3D结构光技术也能发挥很重要的作用，比如消费者可以用它来刷脸支付;商家则可以通过这项技术对客流进行智能分析，快速对商品进行识别和整理，并对货架进行实时监控等;

3、房地产和装修行业

3D结构光技术可以给房地产、酒店民宿、家装、文博展览、工厂建筑等领域赋能，通过3D空间扫描可以快速帮助设计师完成量房、设计等工作，大大提升工作效率;

4、安检和监控

如今新推出的智能门禁、闸机、智能门锁也都采用了人脸识别技术，其也是基于3D结构光技术而来，这样可以让安检的效率更高，对于用户而言体验也会更好;

5、驾驶辅助安全

在3D结构光技术的帮助下，通过3D视觉自主核心算法可以将3D图像识别准确率提高到99.9%，并做到毫秒级响应，同时能全天候工作，监督预警保障驾驶安全;

6、智能机器人应用

通过3D结构光技术将能进一步提升智能机器人的感知能力，让它们做到更多的事情;

7、智能家居

在这项技术的帮助下，可以让家电产品加入手势操控、智能开关机等创新功能，大大提高便捷度;

● 谁家的3D结构光技术比较靠谱?

之前我们也提到了，目前有不少知名厂商在3D结构光领域投入了很多研发精力，作为国内知名品牌，奥比中光在该领域技术和产品方面都拥有非常强大的实力。其从研发的核心芯片、精准的核心算法到硬件整机的架构开发，打造了一整套完整的自主知识产权，是国际上少数几个掌握3D传感绝大部分核心技术的厂商。同时奥比中光与各大行业前沿的知名企业合作，建立行业经典标准化案例，始终提供着专业的3D整体解决方案。

搭载奥比中光3D结构光摄像头终端设备

可以预见，未来随着3D结构光变得更为普及，其将引领众多行业带来新的变革发展，让大家的生活变得更便利、更安全。