智能门锁的发展，经历了密码锁，指纹锁，联网锁，人脸智能锁几个重要的发展阶段。目前，指纹、密码、刷卡等功能作为智能门锁的基础功能保留了下来；而今 2022年，3D 人脸识别已经成为各主流智能门锁品牌高端产品的标配，并快速得到了消费群体的认可与接受。为此，NXP 3D 结构光人脸识别方案也顺应市场潮流，应运而生。
目前市场主流的人脸识别方案，大致分为以下三类：
① 双目红外方案 ② ToF 镜头方案 ③ 3D 结构光镜头方案
其中，双目红外镜头就严格意义来说，其并不是真 3D 方案。由于其原理是被动提取人脸若干个特征点，因此不能够完整的重现人脸 3D 模型，抗假体攻击能力不如 3D 结构光和 ToF 方案好。
图 1：双目红外与 3D 结构光方案特性对比
ToF 镜头方案能够标记人脸特征点做特征比对，但缺乏各个点的深度信息，所以无法还原出完整脸部 3D 信息，在安全性上略有欠缺。
在现阶段，3D 结构光与 ToF 镜头相比，在识别精度，可视角度等方面均有优势，因此，NXP 优先推出了采用 3D 结构光的人脸识别方案。
图 2：双目红外效果图（左）与 3D 结构光效果图（右）对比
在现有市场 3D 结构光方案中，如何根据接收到的散斑信息，求解深度信息，实现 3D 视觉，是一个关键算法。业界 3D 结构光镜头模组供应商普遍的做法是内置一颗专用求解深度的 ASIC 芯片，然而这样会增加功耗与成本，对锁体的散热结构设计也不利。
NXP 为了降低客户的系统成本，提高可靠性，携手业内合作伙伴，将求解深度的算法移植到了恩智浦高性能微控制器 i.MX RT117F 上，结合恩智浦人脸识别算法，同时也支持第三方算法（阿里），构建出一套完整的真 3D 人脸识别方案。
图 3：NXP RT117F 3D 人脸识别方案
NXP 此次推出的真 3D 人脸识别方案，具有如下特点：
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核心芯片采用恩智浦高性能 MCU i.MX RT117F
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具有快速启动及低功耗特性
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在 MCU 内能够计算人脸完整 3D 特性，无需镜头内置专用深度计算芯片，具有更好的成本优势
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采用 940nm 波长发射，相比于 850nm 波长，能够更好的抵抗环境光，太阳光的干扰
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经恩智浦eIQ软件工具优化的人工智能算法
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算法执行在本地，数据安全可控，保护用户隐私
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支持无线连接，可以通过手机 APP 进行操作管理
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低功耗，模块高低温适应性强
图 4：NXP RT117F 3D 人脸识别方案框图
当然，这一切的一切，都离不开主芯片 i.MX RT117F 强大的处理性能支持。
RT117F 基于 Arm® Cortex-M7 CPU，具有 2 MB 片上 SRAM，运行频率高达 1 GHz，支持消费电子、工业和汽车温度级应用，具体参数如下：
图 5：NXP RT117F 参数介绍
参考文献：
NXP RT117F 介绍链接：https://www.nxp.com/design/designs/nxp-edgeready-mcu-based-solution-for-3d-face-recognition:VIZN3D