3D 结构光

一句话定义

3D 结构光投射已知光斑图案并测量其在人脸表面的形变,重建三维模型,精度高于 双目摄像头、成本也更高。

它是怎么测出三维的

结构光模组包含两部分:一个投射器和一个(或两个)摄像头。投射器把一片已知的、有规律的斑点或条纹图案打到人脸上。

如果打在平面上,图案保持原样;打在有起伏的脸上,图案会因为表面曲率发生形变 —— 鼻子处斑点被拉伸,眼窝处斑点被压缩。

摄像头拍下变形后的图案,与投射时的原始图案比对,通过每个斑点偏移的方向和幅度,就能反推出该点的高度,从而重建出一张高精度的三维人脸模型。

这和双目的区别在于:双目是被动测距,靠环境光成像;结构光是主动投射,自带已知参照图案,所以在纹理不足或暗光的环境下更稳。

和双目、红外的对比

方案光源深度精度暗光表现强光表现成本
红外双目红外补光 + 双镜头中好好中
可见光双目环境光 + 双镜头中差较差中
3D 结构光主动投射斑点高好有影响高

结构光的弱点很明确:强太阳光里有大量红外成分,会把投射的斑点淹没。所以纯户外场景通常不用结构光,而用红外双目。

什么项目值得上结构光

值得上:涉及资金发放的刷脸支付、防照片冒领的补贴领取、安全等级较高的门禁、需要做真实三维比对的场合。

不必上:普通门禁刷脸开门、食堂内部刷脸扣款、光线稳定的室内场景 —— 双目 200 万宽动态已经够用,结构光多花的成本换不来实际收益。

国万的做法是按项目配:标准配置双目 200 万宽动态,高安全场景可选配 3D 结构光模组,不强制捆绑。

一个容易被忽略的点

结构光再好,也只是采集环节。真正决定安全性的还有 活体检测 算法和后台风控。一个精度很高的结构光模组配上一套松散的比对阈值,安全性还不如一个普通双目配严格的风控。

所以选型时不要只看「是不是结构光」,要看整体方案:采集 + 活体 + 比对 + 限额 + 告警,缺一环都不算安全。