利用结构光图像进行识别制造技术

本发明专利技术提供一种利用结构光图像进行识别的装置，包括用于发射结构光图像至包含人脸的区域的投影模组、用于采集包含人脸的所述结构光图像的成像模组以及利用所述结构光图像进行人脸检测及识别的处理电路。这里结构光图像为红外散斑图像，由于红外散斑图像即保留了人脸二维纹理信息特征又与三维深度特征直接相关，另外红外光不受外界环境干扰，因此本发明专利技术的方法可以全天候地实现对人脸进行识别，无需进行活体检测就能实现精确识别。

Recognition using structured light images

The invention provides a method of using structured light image recognition device, includes a projection module, image light emission structure to contain the face region for the structured light image acquisition and imaging module contains a face processing circuit using the face detection and recognition of structure light image. Here is the infrared structure light image speckle image, the infrared speckle image that retains the facial 2D texture feature was directly related with the 3D depth features, another infrared light is not disturbed, so the method of the invention can realize all-weather identification of human face, without the need for in vivo detection can achieve accurate identification.

【技术实现步骤摘要】
利用结构光图像进行识别
本专利技术属于计算机
，更具体地说，是涉及一种利用结构光图像进行识别的装置和方法。
技术介绍
人体有诸多唯一的特征，比如人脸、指纹、虹膜、人耳等，这些特征被统称为生物特征。生物特征识别被广泛用于安防、家居、智能硬件等众多领域，目前较为成熟的生物特征识别比如指纹识别、虹膜识别等已被普遍应用于手机、电脑等终端。而对于人脸等特征，尽管相关的研究已经非常深入，而对于人脸等特征的识别则仍未普及，这主要是因为已有的识别方法存在局限导致识别率及识别的稳定性较低。这些局限主要包括受环境光光强以及光照方向影响、人脸表情影响识别率、以及容易被人造特征欺骗等。已有的人脸等特征的识别，主要基于人脸二维彩色图像，当环境光强较弱时，会严重影响识别效果。另外，当光照的方向不同时，人脸图像上会存在阴影，同样也会影响识别效果。当被参照的人脸图像是在没有表情的情形下采集的，而当前是在微笑表情下采集的人脸图像，人脸识别的效果也会下降。另外，若被识别对象不是真实人脸，而是二维的人脸图片时，往往也能通过识别。对于以上的问题，目前普遍采用基于近红外或热红外图像的生物特征识别，近红外图像不会受到环境光的干扰可以提高识别稳定性，然而却难以解决人造特征欺骗的问题；热红外图像仅对真实人脸成像，因此可以解决人造特征欺骗的问题，然而热红外图像分辨率低，严重影响识别效果。基于以上说明，目前仍缺乏一种较为全面的生物特征解决方案。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中缺乏一种全面的人脸识别方案的问题，提供一种利用结构光图像进行识别的装置及方法。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下所述：本专利技术提供一种利用结构光图像进行识别的装置，其特征在于，包括：投影模组，用于发射结构光图像至包含人脸的区域；成像模组，用于采集包含人脸的所述结构光图像；处理电路，利用所述结构光图像进行人脸检测及识别。在一些实施方案中，所述结构光图像包括红外散斑图像。在一些实施方案中，所述红外散斑图像的散斑颗粒密度被设置为不遮挡所述人脸的主要纹理特征。在一些实施方案中，所述人脸检测与识别是利用基于机器学习的检测与识别算法，所述算法中用于模型学习的样本库由彩色图像和/或灰度图像组成。在一些实施方案中，所述装置还包括：可见光成像模组，用于采集包含人脸的可见光图像；所述处理电路利用所述结构光图像以及所述可见光图像进行人脸检测及识别。在一些实施方案中，所述利用所述结构光图像进行人脸检测及识别包括以下步骤：利用所述结构光图像计算出深度图像；利用所述结构光图像以及所述深度图像进行人脸检测及识别。在一些实施方案中，所述装置还包括：热红外成像模组，用于采集包含人脸的热红外图像；所述处理电路利用所述结构光图像以及所述热红外图像进行人脸检测及识别。本专利技术还提供一种利用结构光图像进行识别的方法，其特征在于，包括以下步骤：利用投影模组发射结构光图像至包含人脸的区域；利用成像模组采集包含人脸的所述结构光图像；通过处理电路将所述结构光图像进行人脸检测及识别。在一些实施方案中，所述结构光图像包括红外散斑图像。在一些实施方案中，所述红外散斑图像的散斑颗粒密度被设置为不遮挡所述人脸的主要纹理特征。本专利技术的有益效果为：提供一种利用结构光图像进行识别的装置及方法，通过利用红外散斑图像对人脸直接进行检测与识别，由于红外散斑图像即保留了人脸二维纹理信息特征又与三维深度特征直接相关，另外红外光不受外界环境干扰，因此本专利技术的方法可以全天候地实现对人脸进行识别，无需进行活体检测就能实现精确识别。附图说明图1所示的根据本专利技术一种实施例的人脸识别场景示意图。图2是根据本专利技术一个实施例的人脸识别装置的结构示意图。图3是根据本专利技术一个实施例的利用结构光图像进行人脸识别步骤图。图4是根据本专利技术一个实施例的利用结构光图像与可见光图像进行人脸识别步骤图。图5是根据本专利技术一个实施例的利用结构光图像与深度图像进行人脸识别步骤图。图6是根据本专利技术一个实施例的利用结构光图像与热红外图像进行人脸识别步骤图。图7是根据本专利技术实施例的基于人脸识别的任务执行方法步骤图。具体实施方式为了使本专利技术实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本专利技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。本专利技术提供了一种利用结构光图像进行生物特征识别的装置及其方法。在以下的阐述中将以人脸特征识别为例。人脸识别技术可以被用于安检、监控，目前随着智能终端比如手机、平板的普及，人脸识别技术也会被应用于解锁、支付，甚至娱乐游戏等多个方面。智能终端设备，比如手机、平板、电脑、电视等大都配备了彩色相机，利用彩色相机采集包含人脸的图像后，利用该图像进行人脸检测及识别，从而进一步利用识别的结果执行其他相关的应用。然而，对于像手机、平板等移动终端设备而言，其应用环境常常变化，环境变化会影响彩色相机的成像，比如光线较弱时则无法对人脸进行很好的成像。另一方面，彩色相机无法识别被识别对象是否为真实人脸。本专利技术将提供一种即可以分辨真假人脸也不受环境光干扰的人脸识别方法及装置。图1所示的根据本专利技术一种实施例的人脸识别场景示意图。用户10手持人脸识别装置11（移动终端，如手机、平板等），移动终端11内部前置了一个投影模组111以及成像模组112，当移动终端11面向用户头部且激活了人脸识别任务后，投影模组111向用户脸部投射结构光图像（如散斑图像12），成像模组112用于采集包含人脸的图像，图像中还包含有散斑图像12。终端11内部还配置有处理电路(未在图中标出)，用来实现对含有散斑图像12的人脸图像的处理。对于人脸识别系统，处理电路一般需要执行以下任务：图像预处理、人脸检测、人脸分割、特征提取、人脸识别以及根据识别结果执行相关的任务，比如解锁、支付等。该处理电路可以是单个专用的处理器，也可以是多个处理器组成，所需要执行的任务以软件算法的形式被写入到处理电路中执行。处理电路也可以根据当前的应用执行相应的任务，比如针对需要深度图像的应用，则可以执行深度计算的任务。在一些实施例中，人脸识别装置11也可以是固定的终端设备，比如电脑、电视、机顶盒、游戏机、安检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用结构光图像进行识别的装置，其特征在于，包括： 投影模组，用于发射结构光图像至包含人脸的区域； 成像模组，用于采集包含人脸的所述结构光图像； 处理电路，利用所述结构光图像进行人脸检测及识别。

【技术特征摘要】
1.一种利用结构光图像进行识别的装置，其特征在于，包括：投影模组，用于发射结构光图像至包含人脸的区域；成像模组，用于采集包含人脸的所述结构光图像；处理电路，利用所述结构光图像进行人脸检测及识别。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述结构光图像包括红外散斑图像。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述红外散斑图像的散斑颗粒密度被设置为不遮挡所述人脸的主要纹理特征。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述人脸检测与识别是利用基于机器学习的检测与识别算法，所述算法中用于模型学习的样本库由彩色图像和/或灰度图像组成。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：可见光成像模组，用于采集包含人脸的可见光图像；所述处理电路利用所述结构光图像以及所述可见光图像进行人脸检测及识别。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：许星，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44