[发明专利]人脸识别设备和方法

说明书

公开了一种人脸识别设备和方法。其中，第一投射装置用于向拍摄区域投射离散光束；不与第一投射装置同时工作的第二投射装置用于向拍摄区域投射基本均匀的均匀光；具有预定相对位置关系的第一和第二成像单元用于对拍摄区域进行拍摄以分别获得在离散斑点照射下的第一和第二二维图像；处理器用于基于第一和第二二维图像获取拍摄区域中人脸的深度图信息、基于在投射均匀光下拍摄的二维图像获取人脸的轮廓信息、以及根据深度图信息和轮廓信息确定拍摄区域中的人脸是否与存储的目标人脸相同。由此，能够通过分帧拍摄二维和三维图像材料而在各种应用场景下快速准确地获得识别待测人脸所需的信息。

技术领域

本发明涉及图像测量与处理领域，特别涉及一种用于人脸识别的设备和方法。

背景技术

人脸检测与识别已经广泛应用于各种场景下的身份认证。例如，使用人脸解锁手机或是进行支付。传统的图像拍摄方法只能获得人脸的二维信息，无法得到空间深度信息，因此不法人员可以采用照片和视频等方式骗取计算机识别成功。这大大限制了人脸识别认证的可行与可靠性。通过引入人脸三维信息的测量与检测，能够大大提升人脸识别的应用范围。

三维信息，亦可称深度信息或景深信息。目前三维测量技术多采用激光进行辅助，例如可以通过三角测量法计算得出待测物体表面的空间深度值。现有技术中使用单目视觉识别技术来测量人脸的三维信息。但由于单目视觉往往需要投射光束的扫描或是与参考纹理的比较，因此其易用性和成像速度都存在缺陷。

因此，需要一种能够快速准确地识别人脸的设备和方法。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是，提供一种人脸识别设备和方法，使得能够在不受环境光以及背景的影响的情况下，快速准确地获得待测人脸的深度信息。同时，还能够对各类伪装人脸情况进行识别，以提升人脸识别的安全性。

根据本发明的一个方面，提供了一种人脸识别设备，包括：第一投射装置，用于向拍摄区域投射离散光束，所述离散光束被调制以在所述拍摄区域中形成多个离散斑点；不与所述第一投射装置同时工作的第二投射装置，用于向所述拍摄区域投射基本均匀的均匀光；具有预定相对位置关系的第一和第二成像单元，用于对所述拍摄区域进行拍摄以分别获得在所述离散斑点照射的第一和第二二维图像；以及处理器，用于基于所述第一和第二二维图像获取所述拍摄区域中人脸的深度图信息，基于在投射所述均匀光下拍摄的二维图像获取所述人脸的轮廓信息，以及基于所述深度图信息和所述轮廓信息确定所述拍摄区域中的人脸是否与存储的目标人脸相同。

由此，通过均匀光照射下获取人脸轮廓信息，并通过离散光束照射下双目视觉识别技术获取人脸的深度信息，就能够相对快捷地获取高准确度的人脸信息，从而为实现高安全级别应用下的人脸识别提供基础。

在投射所述均匀光下拍摄的二维图像可以是由第一和/或第二成像单元还在所述均匀光的照射下对所述拍摄区域进行拍摄以获得在所述均匀光照射下的第三和/或第四二维图像，也可以是由在可见光波段进行成像的第三成像单元对所述拍摄区域进行拍摄而获得的第五二维RGB图像。处理器可以对上述任意图像进行处理以获取所述人脸的轮廓信息。由此满足各种成像需求。

优选地，处理器可以首先基于所述第三和/第四二维图像确定所述人脸的轮廓位置，再从所述第一和第二二维图像直接获取所确定的人脸轮廓位置范围内的深度图信息。由此，能够实现对深度图中人脸位置的快速定位，减少计算量，提升处理速度。

优选地，处理器可以将在均匀光照射下拍摄的二维图像中最为居中和/或占据面积最大的人脸所在位置确定为所述人脸的轮廓位置，以便应对图像中有多个人脸的情况。处理器还可以从投射所述均匀光下拍摄的二维图像识别出多个人脸的轮廓位置，并且基于所述多个人脸的轮廓位置，以低分辨率从所述第一和第二二维图像中确定距离最近的人脸作为要进行识别的所述人脸，再以高分辨率从所述第一和第二二维图像获取所确定的所述人脸的轮廓位置范围内的深度图信息