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下一代 HomePod 将内置深度摄像头，实现远距离的 Face ID | 专利解读
2020-04-09 14:45:16
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不仅为 Siri 带来了眼睛，还有更强的身份和方向辨识能力
- shenzhenware -
据 Patently Apple 报道，上周，美国专利商标局公布了苹果公司的一项专利申请，展示了新一代苹果智能音箱 HomePod 的原型。在原有 Siri 语音交互的基础上，HomePod 通过一套内置的深度摄像头系统，实现远距离的 Face ID 面部识别和眼神控制。专利还显示，HomePod 还可以配对多个外置摄像头设备，用户可以把它们放置在房间的任一角落，以协助 HomePod 更好辨识眼神的方向和距离。
以下 8A，8B，8C 三组专利图展示了这一场景应用的具体流程。
- 图 8A 中，用户向 HomePod 发出命令「打开 xx 灯」。
- 图 8B 中，用户在发出语音指令的同时，先将眼神瞥向 HomePod，再将眼神移动到想要打开的灯上。
- 图 8C 中，Siri 响应用户请求，并回复「xx 灯已打开」后的情况，即 xx 灯打开了。
这一组专利图中，除了 HomePod 之外，我们还看到了两组配件摄像头（#816A），其中一个在书架顶部的搁板上，另一个则位于右侧的窗台上。图 8J 则为我们展示了另一种用例场景：当用户背对 HomePod 或不看 HomePod 时，配件摄像头设备（#816A）将协助辨识用户的眼神（指令）方向，继而准确打开用户想要打开的那盏灯。
从图 10A 中，我们可以看到一位女性用户与 HomePod 进行眼神交流，并通过语音指令表达了想要打开 xx 灯。
图 10B 则展现了 HomePod 对女性用户（而非旁边的男性用户）的辨识能力。Siri 确认是女性用户发出了请求。
这表明，HomePod 内置的苹果下一代深度摄像头具备在一定距离内使用 Face ID 的能力。当然，前提是用户需要在 iDevice 上设置 Face ID，就像我们在使用 iPhone 的 Face ID 一样。
上图的图 6o（A，B，C）（字母 o）展示了 HomePod 的摄像头系统与顶部的 LED 灯组进行协同的具体细节。
HomePod 上的 LED 灯组会对用户的语音指令做出反馈。比如，无法理解用户命令（摄像头系统识别眼神方向失败）或无法确认用户身份（远程 Face ID 识别失败）时，会显示不同的颜色。
在图 8D，8E 中，苹果甚至还展示了通过 Apple Watch 远程调节灯光明暗度。而图 1A 的示意流程图，则展示了苹果利用光学传感器控制器设计的 HomePod 的 I/O 子系统、深度相机控制器和传感器、强度传感器控制器等的工作机制。
△ iPhone X 前置 3D 结构光摄像模组实际上，早在 iPhone X 发布的 2017 年，就有传言称，苹果可能在 2019 年推出配备 3D 深度摄像头的 HomePod，并内置已在 iPhone X 上应用的 Face ID 面部识别技术。
消息来自台湾英华达电器（Inventec Appliances），他们是苹果 AirPods 和 HomePod 以及 Sonos 的主要供应商。在一次财报会议上，其总经理 David Ho 表达了对下一代智能音箱的趋势看法：
企业开始着手把面部识别、图像识别等功能整合到智能音箱中。
△ Face ID苹果专利申请书则进一步向我们验证了，下一代 HomePod 将具备更强大的交互能力——它将同时具备语音识别、面部识别、距离和方向识别的能力，并且，它将具备比 iPhoneX 更远距离的 Face ID 验证能力。
而 HomePod 原有的 Siri 语音助手，也就因此增加了视觉识别的能力。当我们向 HomePod 发出语音指令时，Siri 就可以通过叠加的数据判断声音的身份和方向，相当于多了一双眼睛。
这种通过传感器数据的融合来提高辨识度的做法，在 AirPods 上也有先例——AirPods 通过双麦克风 + 骨传导的方式，对说话者的身份进行辨别，从而实现 AirPods 更好的语音识别和通话降噪。
苹果为下一代 HomePod 配备摄像头的设计，同时也让我们联想到了国内 AI 公司 Rokid 在 2015 年发布的 Rokid·Alien——国内最早一批发布的智能音箱。
在 Rokid·Alien 椭圆形的背光显示屏上方，Rokid 为它预留了一个摄像头。尽管当时只作为扫码联网使用，但也让我们联想到了未来智能音箱在视觉能力方向的扩张。
△ Rokid·Alien 透明版
有意思的是，受苹果设计哲学熏陶的 Rokid，在过去的几年里，并没有在智能音箱「带屏幕」的方向上更进一步，而是在 AR 方向有了更长足的发展。其产品设计之远见，可见一斑。
最后，我们为 HomePod 的新专利做一下总结：
苹果最新的专利显示，新一代 HomePod 将在原有 Siri 语音交互的基础上，通过一套内置和外设的深度摄像头系统，实现远距离的 Face ID 面部识别，以及眼神方向的识别。
据悉，苹果专利申请已于 2019 年第三季度提交，目前尚不清楚这种产品上市的时间。■
葡干
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