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什麼是Face ID?蘋果公司在iPhone X中使用了“TrueDepth攝像機系統”(也就是“齊劉海”部分)，通過使用裡面的傳感器和點陣投影儀，投射出3萬多個點，就能形成一張完整的3D“臉譜”用來識別用戶臉部。
據悉， iPhone X採用定製的芯片來處理人工智能工作負載，這是一個雙核的“ A11生物神經網絡引擎”芯片，每秒運算次數最高可達6000億次，該芯片賦能的最重要的事情就是使Face ID身份認證功能能夠快速識別人臉。
同時，經過不斷被訓練的神經網絡建模識別人臉，當你的iPhone X識別你的臉部次數越多，它就會對你越熟悉。不管你是換髮型、留鬍子、戴帽子、戴眼鏡，還是光線強弱不同，它都會認出你。
同為生物識別技術，TouchID的解鎖錯誤率是五萬分之一，而FaceID則是一百萬分之一，iPhoneX人臉識別功能主要靠劉海部位的原深感攝像頭實現，主要包括距離感應器、泛光感應元件、點陣投影儀和紅外鏡頭。雖然iPhone X實際進行人臉識別的過程非常複雜，不過可以簡化成以下幾個步驟：
1、檢測物體靠近：當各位拿起手機時，首先工作的是距離感應器，它將會告訴iPhone X是否有物體進行靠近;
2、檢測用戶臉部：泛光感應元件採用垂直腔面發射激光器(VCSEL)，POPPUR只要大家知道它會發射低功率紅外光就可以了。在距離感應器檢測到物體後，泛光感應元件就會對前方物體進行掃描，由紅外鏡頭接收信息，並傳給A11芯片神經網絡系統進行判斷，識別為臉部後再進行下一步操作。
3、獲取3D人臉信息：雖然檢測到是人臉，但是泛光感應元件發出的只是簡單紅外光，並不能記錄空間信息，這時候點陣投影器發射的高功率紅外結構光就派上用場了。結構光一般指呈條紋狀或者點陣狀的特殊光線，這種光線在打到凹凸不平的物體表面時會造成圖像扭曲，從而獲得物體的空間深度信息。
4、結構光接收：用於人臉識別的光線對精度要求比較高，不僅點陣投影儀發射的點要足夠多(三萬多個)，同時還要防止環境光干擾，因此紅外鏡頭上還搭載濾光片，除了特定頻率的紅外光都會被剔除掉(為了保證感應能力和避免太陽光的干擾，一般選擇800~900nm波長附近的近紅外光)。
5、收集完結構光等信息後，手機通過3D圖像處理芯片可以生成具備空間信息的三維圖像。這些信息將會經過特殊調製，以數據形式與保存在處理器的Secure Enclave的Face ID編碼(註冊Face ID時錄入的信息，無法被提取到手機外或者被傳到雲端)進行配對，匹配度滿足蘋果設置的要求後手機就能實現解鎖。
事實上，近幾年來以來，業界對於臉部識別的應用“屢試不爽”，但一直因為安全問題被詬病。比如只需要通過一張電腦所有者的照片，就可以輕鬆進入設置了臉部識別登錄方式的電腦;再比如流行科學作家丹·莫倫(Dan Moren)通過一個視頻就擊敗了阿里巴巴的面部識別系統。
蘋果的FaceID，採用的是結構光雙攝方案，通過將3萬多個光點的網絡投射到人臉上，並隨著用戶轉動頭部以映射臉部3D形狀，最終形成的是一個三維圖像，這也是目前安全性最高的人臉識別方案。而其它技術更多還是二維人臉解鎖的方案。
Face ID安全嗎?
蘋果iPhone X的面部識別功能中包含“注意力檢測”功能，這個功能可以確認你是在清醒的狀態下使用手機。因此當你睡覺時，有人試圖解鎖你手機的行為將會失敗。
“注意力檢測”原理為人眼視線檢測，檢測用戶視線方向，判斷用戶的注視區域，系眼球追蹤技術的一部分。這部分功能同樣是由“齊劉海”硬件實現(蘋果收購的眼動追蹤企業SMI為技術提供方)，利用紅外鏡頭和泛光感應元件，實現人眼瞳孔的特徵定位，在通過AI芯片A11的深度學習估算人眼視線方向。
在操作應用上其中涉及的公開專利原理摘要為，一種方法包括接收計算機化系統的用戶的身體至少一部分的三維(3D)映射序列,並從3D映射中提取用戶頭部的3D座標 。
基於頭部的3D座標,識別由用戶執行的注視方向以及在耦合到計算機化系統的顯示器上，在注視方向上呈現的交互項目。從3D映射中提取指示;指示用戶正在特定方向上移動身體的肢體,並且響應於該指示,將所識別的交互項目重新定位在顯示器上。
這項於2016年12月份公開的專利，即是注意力檢查的原理，將上圖的PC機及攝像設備想象縮小到手機端，用戶只有在眼睛注意力集中在一個圓圈中，同時它會要求用戶將頭部放在同一個圓圈中。
這一步驟同時完成人臉圖像掃描，以及注視點映射。當今視線檢測技術的精度可以達到1°以下，一些多年從事眼動分析的技術公司可以做到0.4°的高精度。按照1°的偏差精度來計算，當用戶注視iPhone X手機屏幕圓圈時，視線偏差距離不超過5mm。
因此，通過“注意力檢測”技術，當人眼的關注視線落在手機屏幕上時，Face ID認為此時用戶傳達了交互的目的，即進行解鎖。而在用戶視線偏離手機屏幕時，“注意力檢測”結果將幫助Face ID不要誤解鎖手機。
Face ID會失效嗎?
Face ID為滿足不同時段不同環境對攝像頭的要求，如白天、黑夜、室內、室外。攝像頭會使用紅外光(泛光感應元件)照亮你的臉，使用紅外鏡頭捕捉圖像。以下是人臉識別的具體步驟：
1、首先，把IR圖像從相機發送到iPhone X的神經引擎裡，以構建用戶的人臉3D模型
2、將用戶的3D模型或“驗證圖像”在計算機算法中呈現，並將其與用戶存儲的模板或“設置圖像”進行比較;
3、根據這兩個圖像之間的相似度得出對比數值，看驗證圖像和設置圖像是否匹配;
4、如果對比數值高於某個確定數值，iPhone X會通過你的身份驗證並解鎖。因此，Face ID是否會失效要看蘋果對於閾值的設定，如果設定較高的閾值，相應失效問題就會小很多。
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