鴻海研究院攜陽明交大突破空間計算極限 新穎臉部識別技術登全球頂尖期刊

鴻海 (2317-TW) 研究院半導體所 (HHRI) 再創佳績，成功發展「新穎深度感測與臉部識別系統」，突破空間計算極限，相關論文《Metasurface-and PCSEL-Based Structured Light for Monocular Depth Perception and Facial Recognition》已正式發表在全球頂尖期刊「奈米通訊 (Nano Letters)」上，亦獲選為 2 月封面故事。

鴻海表示，這一壯舉得益於半導體所所長暨國立陽明交通大學 (NYCU) 講座教授郭浩中與半導體所洪瑜亨博士研究團隊，以及陽明交大助理教授黃耀緯研究團隊的卓越合作。

鴻海研究院半導體所本次的研究成果，結合新穎奈米光學技術與人機互動感測技術，能將深度感測與臉部識別系統微縮於大小大約 3 根頭髮的寬度，除了改善過往空間計算所使用的點陣投影儀之龐大體積限制，並提供一個更為省電的深度感知解決方案。

鴻海表示，空間計算 (spatial computing) 的時代已經到來，未來對於深度感測系統的需求，也將較現今手機常見的面部深度感知與辨識解鎖大大增加，本次開發的系統有望成為主流。

鴻海研究院半導體所提出的系統，突破傳統點陣投影儀 (dot projector) 的限制。傳統系統使用垂直共振腔面射型雷射陣列 (vertical-cavity surface-emitting laser array, VCSEL array) 作為光源，透過透鏡系統投射至多階繞射光柵，形成偽隨機多光束分佈的結構光。

相較之下，本次最重要的突破在於「首次引入單顆光子晶體面射型雷射 (photonic crystal surface-emitting laser, PCSEL) 作為光源」，直接投射雷射光於超穎介面全像片。這使得該系統能夠從僅約 300 微米尺寸的樣品區域，投射出多達 45,700 個紅外結構光光點，同時擁有 158° 的寬視場。

與現今空間計算常使用的點陣投影儀模組相比，「新穎深度感測系統」具有顯著的優勢，包括面積縮小 233 倍，結構光光點增加 1.43 倍，視場增加 2 倍，且無需額外透鏡系統的設計。這種創新設計使得未來將超穎介面與光子晶體面射型雷射整合時，可以進一步縮小整體體積。

在點陣投影儀模組積體化的同時，該架構的功耗亦可縮小達 5-10 倍，實現微縮、輕量化與節能的目標，並使其更容易整合於空間計算技術和行動與穿戴裝置之中。

《Nano Letters 奈米通訊》是由美國化學學會（American Chemical Society）出版的科學期刊，研究範圍廣泛，涉及到化學、物理、材料等領域，專注奈米科學及技術領域的研究成果。作為奈米科學及技術領域中的重要期刊之一，影響力指數 (Impact Factor, IF) 常年維持在 10 以上，獲得全球廣泛的關注。

「新穎深度感測與臉部識別系統」傑出的研究成果，除了成為《Nano Letters 奈米通訊》封面故事外，也獲美國化學學會 (American Chemical Society, ACS) 選為二月焦點議題，並進行亮點新聞採訪，彰顯了此成就受到高度關注與讚譽，為臉部識別技術的一大進步。