3D人脸身份认证方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种3D人脸身份认证方法及装置，包括以下步骤：获取包含目标人脸的深度图像以及二维图像；将所述深度图像与参考人脸3D纹理图像进行配准，以获取所述目标人脸的姿态信息；将所述二维图像按所述姿态信息对齐以得到目标人脸二维图像；提取所述目标人脸二维图像中的特征信息；将所述目标人脸二维图像中的特征信息与参考人脸二维图像中的特征信息进行相似度比对。本方法结合3D信息获取目标人脸的姿态并按照该姿态进行对齐，较大程度上保证了当前目标人脸二维图像与参考人脸二维图像的一致性以提高识别精度，同时还包括人眼视线检测、活体检测以及数据更新的步骤以提高用户体检、降低误识率、应对人脸变化等问题。

3D face identity authentication method and device

The invention provides a device and a method of identity authentication 3D face, comprises the following steps: obtaining target face depth image and two-dimensional image; the depth image and the reference face 3D texture image registration, in order to obtain the attitude information of target face; the two-dimensional image according to the attitude information in alignment to get the target face 2D image; extracting feature information of the target face of the image; will make similarity comparison feature information of feature information and reference two-dimensional face the target two-dimensional face in. This method combines 3D information acquisition target face posture and aligned to the attitude, greatly ensure the consistency of the target face 2D image and the reference face of 2D images to improve the recognition accuracy, but also includes the human eye detection and in vivo detection and data update steps to enhance the user experience, reduce the error rate to face the change.

【技术实现步骤摘要】
3D人脸身份认证方法与装置
本专利技术属于计算机
，更具体地说，是涉及一种3D人脸身份认证方法与装置。
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以用来执行像解锁、支付等任务。
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，提供一种基于人脸识别的任务执行方法。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3D人脸身份认证方法及装置，包括以下步骤：获取包含目标人脸的深度图像以及二维图像；将所述深度图像与参考人脸3D纹理图像进行配准，以获取所述目标人脸的姿态信息；将所述二维图像按所述姿态信息对齐以得到目标人脸二维图像；提取所述目标人脸二维图像中的特征信息；将所述目标人脸二维图像中的特征信息与参考人脸二维图像中的特征信息进行相似度比对。在一个实施例中，还包括步骤：独立于步骤(b)~(e)，利用所述深度图像和/或所述二维图像，检测所述目标人脸的人眼视线，当所述人眼视线方向与预设方向一致时，继续执行步骤(b)或(c)或(d)或(e)。在一个实施例中，还包括步骤：独立于步骤(b)~(e)，利用所述深度图像和/或所述二维图像，检测所述目标人脸是否为真实人脸，若为真实人脸则：继续执行步骤(b)或(c)或(d)或(e)，或当所述相似度超过预设第一阈值时，认证通过。在一个实施例中，还包括步骤：当所述相似度超过预设第二阈值时，将所述参考人脸二维图像中的特征信息更新为所述目标人脸二维图像中的特征信息。在一个实施例中，所述参考人脸3D纹理图像以及所述参考人脸二维图像中的特征信息通过以下方法获取：获取包含参考人脸的深度图像序列以及二维图像序列；计算出所述参考人脸3D纹理图像；利用所述3D纹理图像投影出参考人脸二维图像；提取所述参考人脸二维图像中的特征信息。在一个实施例中，所述3D纹理图像包括带有纹理信息的3D点云或3D网格。所述投影指的是将所述带有纹理信息的3D点云或3D网格投影到2D平面以形成人脸二维图像。在一个实施例中，所述二维图像包括红外图像。在一个实施例中，所述二维图像包括结构光图像。本专利技术还提供一种3D人脸身份认证装置，包括：深度相机，用于获取包含目标人脸的深度图像；平面相机，用于获取包含目标人脸的二维图像；处理器，接收所述深度图像以及所述二维图像，并执行以下操作：将所述深度图像与参考人脸3D纹理图像进行配准，以获取所述目标人脸的姿态信息；将所述二维图像按所述姿态信息对齐以得到目标人脸二维图像；提取所述目标人脸二维图像中的特征信息；将所述目标人脸二维图像中的特征信息与参考人脸二维图像中的特征信息进行相似度比对。在一个实施例中，所述处理器还执行以下操作：利用所述深度图像和/或所述二维图像，检测所述目标人脸的人眼视线，当所述人眼视线方向与预设方向一致时，继续其他操作。在一个实施例中，所述处理器还执行以下操作：利用所述深度图像和/或所述二维图像，检测所述目标人脸是否为真实人脸，若为真实人脸则：继续执行其他操作，或当所述相似度超过预设第一阈值时，认证通过。在一个实施例中，所述处理器还执行以下操作：当所述相似度超过预设第二阈值时，将参考人脸二维图像中的特征信息更新为目标人脸二维图像中的特征信息。在一个实施例中，所述深度相机与所述平面相机为同一个相机。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的3D人脸身份认证场景示意图。图2是根据本专利技术一个实施例的3D人脸身份录入方法示意图。图3是根据本专利技术一个实施例的3D人脸身份录入以及认证方法示意图。图4是根据本专利技术又一个实施例的3D人脸身份认证方法示意图。图5是根据本专利技术又一个实施例的3D人脸身份录入以及认证方法示意图。图6是根据本专利技术另一实施例的3D人脸身份录入以及认证方法示意图。图7是根据本专利技术一个实施的3D人脸身份认证装置示意图。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。人脸身份认证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，人脸身份也会被应用于解锁、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。本专利技术提供了一种3D人脸身份认证方法与装置。将利用对环境光照不敏感的深度图像以及二维图像实现对人脸身份的录入、检测、识别等功能，同时结合基于深度图像以及二维图像的活体检测来避免虚假人脸的身份误识别现象。这里的二维图像可以是红外图像、紫外图像等，相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D人脸身份认证方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)获取包含目标人脸的深度图像以及二维图像；(b)将所述深度图像与参考人脸3D纹理图像进行配准，以获取所述目标人脸的姿态信息；(c)将所述二维图像按所述姿态信息对齐以得到目标人脸二维图像；(d)提取所述目标人脸二维图像中的特征信息；(e)将所述目标人脸二维图像中的特征信息与参考人脸二维图像中的特征信息进行相似度比对。

【技术特征摘要】
1.一种3D人脸身份认证方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)获取包含目标人脸的深度图像以及二维图像；(b)将所述深度图像与参考人脸3D纹理图像进行配准，以获取所述目标人脸的姿态信息；(c)将所述二维图像按所述姿态信息对齐以得到目标人脸二维图像；(d)提取所述目标人脸二维图像中的特征信息；(e)将所述目标人脸二维图像中的特征信息与参考人脸二维图像中的特征信息进行相似度比对。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤：(f1)独立于步骤(b)~(e)，利用所述深度图像和/或所述二维图像，检测所述目标人脸的人眼视线，当所述人眼视线方向与预设方向一致时，继续执行步骤(b)或(c)或(d)或(e)。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤：(f2)独立于步骤(b)~(e)，利用所述深度图像和/或所述二维图像，检测所述目标人脸是否为真实人脸，若为真实人脸则：继续执行步骤(b)或(c)或(d)或(e)，或当所述相似度超过预设第一阈值时，认证通过。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤：(f3)当所述相似度超过预设第二阈值时，将所述参考人脸二维图像中的特征信息更新为所述目标人脸二维图像中的特征信息。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考人脸3D纹理图像以及所述参考人脸二维图像中的特征信息通过以下方法获取：(1)获取包含参考人脸的深度图像序列以及二维图像序列；(2)计算出所述参考人脸3D纹理图像；(3)利用所述3D纹理图像投影出参考人脸二维图像；(4)提取所述参考人脸二维图像中的特征信息。6.如权利要求1~5所述的方法，其特征在于，所述3D纹理图像包...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖振中，黄源浩，
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