很多人都熟悉面部识别系统，它可以解锁智能手机和游戏系统，或者允许我们在线访问银行账户。但目前的技术可能需要四四方方的投影仪和镜头。现在，研究人员在ACS的《纳米快报》上报告了一种更光滑的3D表面成像系统，该系统具有更平坦、更简化的光学系统。在概念验证演示中，新系统识别米开朗基罗的大卫的脸和现有的智能手机系统一样好。
3D表面成像是智能手机面部识别、计算机视觉和自动驾驶中常用的工具。
这些系统通常由一个包含多个组件的点投影仪组成:激光器、透镜、导光板和衍射光学元件(DOE)。DOE是一种特殊的透镜，它将激光束分解成大约32,000个红外点的阵列。
因此，当一个人看着锁定的屏幕时，面部识别系统会在他们的大部分脸上投射一组点，设备的摄像头会读取这些点来确认身份。
然而，对于智能手机等小型设备来说，点投影仪系统相对较大。
因此，洪玉恒、郭浩忠、黄耀伟及其同事着手开发一种更紧凑的面部识别系统，该系统几乎是平面的，运行时所需的能量更少。
为了做到这一点，研究人员用低功率激光和平坦的砷化镓表面取代了传统的点投影仪，大大减少了成像设备的尺寸和功耗。
他们在这种薄金属表面的顶部蚀刻了纳米柱图案，这就产生了一个超表面，当光线通过这种材料时，它会散射光线。
在这个原型中，低功率激光散射成45700个红外点，投射到光源前面的物体或脸上。
与点投影仪系统一样，新系统集成了一个摄像头来读取红外点产生的图案。
在对原型的测试中，该系统通过比较米开朗基罗《大卫》的红外点图案和网上那幅著名雕像的照片，准确地识别出了这幅3D复制品。
值得注意的是，它使用比普通点投影机系统少5到10倍的功率和大约230倍的表面积来实现这一目标。
研究人员表示，他们的原型展示了超表面在面部识别、机器人和扩展现实中有效的小规模低功耗成像解决方案的实用性。
作者：美国化学学会
链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2024/02/240202132613.htm
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