[发明专利]一种基于光度立体视觉成像的三维人脸识别装置及系统

权利要求书

1.一种基于光度立体视觉成像的三维人脸识别装置及系统，包括光度立体视觉成像系统、基于光度立体视觉成像系统采集图像的三维人脸重建系统和三维人脸识别系统，其中：

所述光度立体视觉成像系统是一种支持可见光和/或近红外光条件下的光度立体视觉成像系统，成像系统包含一个或多个摄像头、一个或多个外置可控光源和基板结构；

所述三维人脸重建系统是一种基于光度立体视觉成像系统采集图像的三维重建系统，系统包含人脸图像预处理单元、人脸图像对齐单元和三维人脸重建单元；

所述三维人脸识别系统是一种基于三维人脸模型进行人脸识别的系统，系统包含人脸关键点定位单元、人脸局部和/或全局特征提取单元和人脸识别单元。

2.如权利要求1所述的光度立体视觉成像系统，能够支持可见光和/或近红外光条件下的光度立体视觉图像采集，成像系统包含一个或多个摄像头、一个或多个外置可控光源和基板结构。

3.如权利要求2所述的光度立体视觉成像系统，支持可见光工作模态下的光度立体视觉人脸图像采集，系统包含一个或多个彩色摄像头，一个或多个外置可控可见光光源和基板结构，所述摄像头和光源安装在所述基板上。

4.如权利要求2所述的光度立体视觉成像系统，支持近红外光工作模态下的光度立体视觉人脸图像采集，系统包含一个或多个近红外摄像头，一个或多个外置可控近红外光光源和基板结构，所述摄像头和光源安装在所述基板上。

5.如权利要求1所述的三维人脸重建系统，系统包含人脸图像预处理单元、人脸图像对齐单元和三维人脸重建单元，重建系统可以获取人脸深度map以及表明法向量。

6.如权利要求5所述的三维人脸重建系统，其特征在于：

所述人脸图像预处理单元可将光度立体视觉成像系统中一个或多个摄像头的采集的图像进行图像预处理，该图像预处理包含光照补偿、中值滤波、人脸检测等；

所述人脸对齐单元可将人脸预处理后的数据进行人脸图像对齐；

所述三维人脸重建单元可将对齐后的人脸数据进行处理得到三维人脸数据，包括人脸深度map以及表明法向量。

7.如权利要求1所述的三维人脸识别系统是一种基于三维人脸模型进行人脸识别的系统，系统包含三维人脸关键点定位单元、人脸局部和/或全局特征提取单元和人脸识别单元。

8.如权利要求7所述的三维人脸识别系统，其特征在于：

所述的三维人脸关键点定位单元可以定位人脸脸部关键点，人脸脸部关键点包括眼角、鼻尖、鼻根、鼻翼、鼻唇沟等；

所述的人脸局部或/和全局特征提取单元可以提取得到关键点及其周围区域的人脸的特征；

所述的人脸识别单元是利用提取的局部和/或全局人脸特征向量，采用Fisher判别进行人脸识别。

9.一种基于光度立体视觉成像的三维人脸识别装置，其特征在于，所述的光度立体视觉成像的三维人脸识别装置包括：如权利要求1-8中任一项所述的光度立体视觉成像系统、三维人脸重建系统和三维人脸生物特征识别统，该装置可以直接用于采集光度立体视觉的相关图像，并且可以在装置内置的处理中完成相应的三维人脸重建、三维人脸特征提取以及三维人脸识别功能。