[发明专利]一种基于三维模型重建的人脸身份认证方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机图形图像学技术领域的人脸模型建立及特征匹配的处理方法，具体地说是一种基于三维模型重建的人脸身份认证的方法。

背景技术

随着计算机技术和生物医学工程技术突飞猛进的发展，利用人体生物特征来鉴别个人身份的生物识别技术成为验证的首选方式。利用人脸对身份进行认证是人们日常生活中最常用的身份确认手段，也是当前最热门的模式识别研究课题之一。虽然人脸识别的准确性要低于虹膜识别和指纹识别，但是由于它是非接触的、具有非侵犯性，因而人们对这种技术没有任何的排斥心理，所以利用人脸进行身份认证是一种最友好的生物特征识别技术。

现有的人脸身份认证技术主要包括利用人脸二维特征和人脸三维特征进行人脸身份认证。其中利用人脸二维特征进行人脸身份认证主要包括单张人脸图像与单张人脸图片身份认证，视频序列图像与单张人脸图像身份认证以及视频序列图像与视频序列图像身份认证三类。其中单张人脸图像与单张人脸图像身份认证主要是指通过提取两张人脸图像的二维特征进行特征相似度匹配从而进行人脸身份认证。具有代表性的方法有中国专利《基于部件主分量分析的多模式人脸识别方法》，公开号：CN1341401，该专利将人脸分为多个部件对每个部件利用特征脸的识别方法对人脸身份进行认证；中国专利《基于切信息的人脸识别方法》，公开号：CN101079104，该专利通过提取人脸图像的切信息对人脸身份进行认证；陈亮，公开号：CN101329724，一种优化的人脸识别方法和装置，该专利通过将主成分分析和线性判别分析结合起来对人脸身份进行认证。

利用视频图像序列与单张人脸图像进行人脸身份认证的主要有中国专利《数字视频人脸自动识别系统》，公开号：CN1403997，该专利通过隐马尔可夫模型的识别方法，实现对人脸进行身份认证；中国专利《一种人脸识别系统》，公开号：CN101140620，该专利将人脸身份认证分为视频采集模块、预识别模块、触发模块、存储模块以及中心控制模块，其中中心控制模块分别与视频采集模块、预识别模块、触发模块和存储模块相连。

利用视频图像序列与视频图像序列进行人脸身份认证的主要问题是对视频中人脸信息的描述方法，传统的方法主要包括：利用一幅代表性图像得到的特征；利用所有图像得到的特征，如特征空间、示例等；利用概率密度函数刻画视频中的人脸分布，如高斯模型；利用动态模型刻画视频中人脸随时间的动态变化，如隐马尔科夫模型；利用流行刻画视频中的人脸分布，如分段线性PCA子空间等。

以上是利用人脸二维特征来进行人脸身份认证的代表性方法，其主要缺点包括两方面一方面，由于二维人脸图像在获取时受到光照、噪声、表情以及人脸姿态等的影响较大，而只利用人脸二维特征又不能很好的消除这些影响，所以在人脸识别精度上受到了一定的影响。另一方面，这些方法进行人脸身份认证，需要事先采集认证对象的人脸图像库或者视频库，从而不利于技术的推广，在某些不具备采集条件的场合中不能运用。