Da Apple nuovi brevetti per migliorare Face ID

True Depth

La Casa di Cupertino ha registrato un brevetto nel quale si evidenzia la possibilità di rivelare singoli fotoni, un meccanismo utile in vari ambiti dell’imaging, della sicurezza, nei sistemi di telemetria LiDAR e altro ancora.

Apple lavora intensamente per migliorare FaceId e la tecnologia TrueDepth. Dal Patent & Trademark Office statunitense si apprende infatti che Cupertino ha presentato una domanda di brevetto intitolata “SPAD Detector Having Modulated Sensitivity” relativa ai rilevatori SPAD (single-photon detector), in grado di rivelare all’interno di un certo intervallo temporale il numero di fotoni acquisti e ottenere una mappa in pixel dell’intensità luminosa.

Il sito PatentlyApple spiega che alcuni dei più importanti ingegneri di Apple che si occupano della fotocamera, di imaging e rilevamento si trovano in Israele, dove è nata la tecnologia TrueDepth e che Apple ha creato dopo l’acquisizione di PrimeSense.

Questo gruppo multidisciplinare di ingegneri è responsabile di architetture, progettazione e sviluppo di sistemi di rivelamento altamente complessi per vari prodotti di Apple. Uno degli ingegneri indicati nel brevetto in questione è Tal Kaitz, indicato come “Algorithm team leader”; altri due nomi indicati sono quelli di Andrew McMahon, Camera Architecture & Sensing Silicon Designer specializzato nella progettazione di sensori CMOS, digital design (dalla tecnologia resistor-transistor logic al formato GDSII usato nel layout dei circuiti integrati), e Thierry Oggier, esperto nel 3D imaging, sviluppo fotocamere tecnologie usati nei sensori di profondità e tecnologie correlate.

Collage di foto dalla struttura israeliana di Apple che si occupa di imaging
Collage di foto dalla struttura israeliana di Apple che si occupa di imaging

La possibilità di rilevare singoli fotoni sarebbe utile per lo sviluppo di una nuova generazione di dispositivi optoelettronici da utilizzare nei circuiti integrati per il calcolo automatico, al posto di quelli completamente elettronici, le telecomunicazioni e il networking. Possibili impieghi sono possibili nelle comunicazioni quantistiche (per codificare le informazioni), nei sistemi di telemetria LiDAR, per tenere conto dei processi di fotoluminescenza.

Apple spiega nel brevetto che i rilevatori SPAD sono attualmente utilizzati per vare scopi, come ad esempio applicazioni in condizioni di scarsa illuminazione, applicazioni, sistemi Time of Flight (TOF) per mappare i volti in 3D e altre applicazioni correlate al tempo. In una delle figure allegate al brevetto si mostrano esempi con uno o più rilevatori SPAD, quello che sembra un sistema di scansione con sensibilità regolabile. Apple evidenzia i problemi delle odierne funzionalità SPAD descrivendo la possibilità di modulare la sensibilità dei rivelatori Single-Photon Avalanche Diodes (SPAD) nel corso del tempo.

Il brevetto copre molti altri aspetti che non ci azzardiamo ad analizzare non avendo conoscenze in materia ma è ovvio che Apple sta lavorando per integrare nuove funzionalità alla fotocamera TrueDepth, con tecnologie avanzate che forse permetteranno di riconoscere gesture in aria e forse altro ancora.

La fotocamera TrueDepth di iPhone X consente di acquisire con precisione i dati del volto dell’utente proiettando e analizzando più di 30.000 punti invisibili per creare una mappa di profondità del viso; inoltre cattura un’immagine a infrarossi. Una parte del motore neurale del chip A11 Bionic – protetto all’interno di Secure Enclave – trasforma la mappa di profondità e l’immagine a infrarossi in una rappresentazione matematica che confronta con i dati facciali registrati. Il sistema TrueDepth riconosce l’utente catturando precisi dati di profondità e un’immagine a infrarossi e facendo una comparazione tra questi dati e la rappresentazione matematica che ha archiviato ed effettua l’autenticazione.