CN104424467A - 一种人脸图像采集方法及装置、终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人脸图像采集方法，包括：将终端屏幕的人脸图像采集界面划分为补光部分以及人脸图像展示部分；利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射；对照射后的所述人脸区域进行人脸图像的采集，并通过所述人脸图像展示部分展示所采集到的人脸图像。本发明还公开了一种人脸图像采集装置及终端。采用本发明的技术方案，能够在环境光强较弱的情况下，采集到清晰明亮的人脸图像，从而提高了人脸图像的识别度，提升了用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及人脸识别中的人脸图像采集技术，尤其涉及一种人脸图像采集方法及装置、终端。
背景技术
人脸识别是利用分析比较人脸的视觉特征信息进行身份识别的计算机技术。随着智能终端，如智能手机、平板电脑的普及，智能终端的计算处理能力得到极大的提升，同时，智能终端的前置摄像头的高配置使得人脸识别技术在智能终端上的应用成为了可能。目前，智能终端上已出现通过前置摄像头采集人脸图像进行用户身份识别的应用，如谷歌（Google）的安卓（Andriod）系统已提供人脸识别的功能。
基于智能终端的人脸识别技术在人脸图像采集环节中都是直接利用前置摄像头进行人脸图像的采集，并且，在采集人脸图像时，智能终端屏幕上显示前置摄像头所采集到的人脸图像，然而，当智能终端所处的环境光强较弱的情况下，所采集到的人脸图像较暗、导致人脸图像难以识别、或者识别度降低，影响了用户体验。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种人脸图像采集方法及装置、终端，能够在环境光强较弱的情况下，采集到清晰明亮的人脸图像，从而提高人脸图像的识别度，提升了用户体验。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种人脸图像采集方法，将终端屏幕的人脸图像采集界面划分为补光部分以及人脸图像展示部分，所述方法包括：
利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射；
对照射后的所述人脸区域进行人脸图像的采集，并通过所述人脸图像展示部分展示所采集到的人脸图像。
所述将终端屏幕的人脸图像采集界面划分为补光部分以及人脸图像展示部分，包括：
将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的中央区域划分为所述人脸图像展示部分，以及，将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的除所述中央区域以外的区域划分为所述补光部分。
所述中央区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为1∶4至1∶3；
对应地，所述中央区域以外的区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为3∶4至2∶3。
所述方法还包括：
利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射时，检测所述终端所处环境的光强，并根据所述终端所处环境的光强调整所述补光部分的照射强度。
所述对照射后的所述人脸区域进行人脸图像的采集，包括：
对照射后的所述人脸区域进行摄像而获取所述人脸区域的视频流；
解析所述人脸区域的视频流，并获取包含人脸的图像帧。
对所述图像帧进行人脸检测而获取人脸特征参数。
所述方法还包括：
将所述人脸特征参数与人脸特征数据库中已注册的人脸特征参数进行匹配，以对所采集到的人脸图像进行身份识别。
一种人脸图像采集装置，所述装置包括：划分单元、照射单元、采集单元以及展示单元；其中，
所述划分单元，用于将终端屏幕的人脸图像采集界面划分为补光部分以及人脸图像展示部分；
所述照射单元，用于利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射；
所述采集单元，用于对照射后的所述人脸区域进行人脸图像的采集；
所述展示单元，用于通过所述人脸图像展示部分展示所采集到的人脸图像。
所述划分单元，还用于将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的中央区域划分为所述人脸图像展示部分，以及，将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的除所述中央区域以外的区域划分为所述补光部分。
所述中央区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为1∶4至1∶3；
对应地，所述中央区域以外的区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为3∶4至2∶3。
所述照射单元，还用于利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射时，检测所述终端所处环境的光强，并根据所述终端所处环境的光强调整所述补光部分的照射强度。
所述采集单元包括：摄像子单元、解析子单元以及检测子单元；其中，
所述摄像子单元，用于对照射后的所述人脸区域进行摄像而获取所述人脸区域的视频流；
所述解析子单元，用于解析所述人脸区域的视频流，并获取包含人脸的图像帧；
所述检测子单元，用于对所述图像帧进行人脸检测而获取人脸特征参数。
所述装置还包括匹配单元，用于将所述人脸特征参数与人脸特征数据库中已注册的人脸特征参数进行匹配，以对所采集到的人脸图像进行身份识别。
一种终端，所述终端包括上述任意人脸图像采集装置。
本发明实施例记载的人脸图像采集方法及装置、终端，将终端屏幕的人脸图像采集界面划分为补光部分以及人脸图像展示部分，利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射；对照射后的所述人脸区域进行人脸图像的采集，并通过所述人脸图像展示部分展示所采集到的人脸图像。如此，终端屏幕既可以作为人脸图像展示部分显示所采集到的人脸图像，又可以作为补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射，从而实现了在光强较弱的环境下，采集到清晰明亮的人脸图像，提高了人脸图像的识别度，提升了用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例人脸图像采集方法的实现流程示意图；
图2为本发明实施例一人脸图像采集方法的实现流程示意图；
图3为本发明实施例二人脸图像采集方法的实现流程示意图；
图4为本发明实施例人脸图像采集装置的结构组成示意图；
图5为本发明实施例人脸图像采集装置中采集单元的结构组成示意图；
图6为本发明实施例终端的结构组成示意图；
图7为本发明实施例终端屏幕界面的示意图；
图8为本发明实施例补光前与补光后的效果对比图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本发明的特点与技术内容，下面结合附图对本发明的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明。
本发明的基本思想是在人脸图像采集时，利用终端屏幕作为光源对被拍摄的人脸区域进行补光，进而采集到清晰明亮的人脸图像，提高人脸图像的识别度。
本发明实施例记载了一种人脸图像采集方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
步骤101：将终端屏幕的人脸图像采集界面划分为补光部分以及人脸图像展示部分。
优选地，所述将终端屏幕的人脸图像采集界面划分为补光部分以及人脸图像展示部分，包括：
将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的中央区域划分为所述人脸图像展示部分，以及，将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的除所述中央区域以外的区域划分为所述补光部分。
如图7所示，所述中央区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为1∶4至1∶3；
对应地，所述中央区域以外的区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为3∶4至2∶3。
这里，当终端对人脸图像进行采集时，终端屏幕将作为人脸图像采集界面对所采集到的人脸图像进行展示。当终端执行其他操作，而并非对人脸图像进行采集时，终端屏幕将不作为人脸图像采集界面对所采集到的人脸图像进行展示。
为了对人脸图像进行补光，终端接收到人脸图像采集指令时，会将终端屏幕的人脸图像采集界面划分为补光部分以及人脸图像展示部分。其中，人脸图像采集指令可以由终端的摄像装置启动而触发。
这里，所划分的补光部分会照射出白光，且白光的亮度可以自由调整，也可以提前在终端的设置菜单里预设。白光的亮度越亮，对所采集到的人脸图像补光效果越强；反之，白光的亮度越暗，对所采集到的人脸图像补光效果越弱。
步骤102：利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射。
优选地，利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射时，检测所述终端所处环境的光强，并根据所述终端所处环境的光强调整所述补光部分的照射强度。
这里，当采用终端的前置摄像头进行人脸图像采集时，由于与人脸与终端的距离较近，在终端所处的环境光强较弱的情况下，需要对人脸图像进行补光，为此，可以利用步骤101中所划分出来的补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射。
步骤103：对照射后的所述人脸区域进行人脸图像的采集，并通过所述人脸图像展示部分展示所采集到的人脸图像。
优选地，所述对照射后的所述人脸区域进行人脸图像的采集，包括：
对照射后的所述人脸区域进行摄像而获取所述人脸区域的视频流；
解析所述人脸区域的视频流，并获取包含人脸的图像帧；
对所述图像帧进行人脸检测而获取人脸特征参数。
承接步骤102，人脸区域被补光部分照射后，再对对照射后的人脸区域进行人脸图像的采集，如此，可以采集到清晰明亮的人脸图像。然后，再通过人脸图像展示部分展示所采集到的人脸图像。
优选地，所述方法还包括：
将所述人脸特征参数与人脸特征数据库中已注册的人脸特征参数进行匹配，以对所采集到的人脸图像进行身份识别。
本发明实施例记载的人脸图像采集方法，终端屏幕既可以展示所采集到的人脸图像，进而进行人机交互；同时，又可以充当光源设备，对被拍摄的人脸区域进行照射。从而可以在光强较弱的环境下，利用显示屏本身的发光，不增加额外的主动光源，采集到清晰明亮的人脸图像，达到提高人脸识别度的目的。
对于上述人脸图像采集方法，本发明还记载了一种优选实施例，如图2所示，该优选实施例的实现流程包括以下步骤：
步骤201：将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的中央区域划分为所述人脸图像展示部分，以及，将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的除所述中央区域以外的区域划分为所述补光部分。
优选地，所述中央区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为1∶4至1∶3；
对应地，所述中央区域以外的区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为3∶4至2∶3。
实际应用中，也可以根据实时需要将终端屏幕的人脸图像采集界面的其他区域，例如人脸图像采集界面的上半部分，作为补光部分。而补光部分之外的其他区域则作为人脸图像展示部分。
为了使终端用户能够清楚方便地看到在人脸图像展示部分显示的所采集的人脸图像，需要根据实际需要设计人脸图像展示部分的尺寸，一般人脸图像展示部分的尺寸约占整个人脸图像采集界面的1/4至1/3，如图7所示。
当然，也可以根据实际需要合理的调整补光部分与人脸图像展示部分所占面积的比例；补光部分占的面积越大，则补光效果就越好；反之，补光部分占的面积越小，则补光效果就越差。
步骤202：利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射时，检测所述终端所处环境的光强，并根据所述终端所处环境的光强调整所述补光部分的照射强度。
步骤203：对照射后的所述人脸区域进行人脸图像的采集，并通过所述人脸图像展示部分展示所采集到的人脸图像。
人脸区域被补光部分照射后，再对对照射后的人脸区域进行人脸图像的采集，如此，可以采集到清晰明亮的人脸图像。然后，再通过人脸图像展示部分展示所采集到的人脸图像。
对于上述人脸图像采集方法，本发明还记载了一种优选实施例，如图3所示，该优选实施例的实现流程包括以下步骤：
步骤301：将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的中央区域划分为所述人脸图像展示部分，以及，将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的除所述中央区域以外的区域划分为所述补光部分。
优选地，所述中央区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为1∶4至1∶3；
对应地，所述中央区域以外的区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为3∶4至2∶3，如图7所示。
实际应用中，也可以根据实时需要将终端屏幕的人脸图像采集界面的其他区域，例如人脸图像采集界面的上半部分，作为补光部分。而补光部分之外的其他区域则作为人脸图像展示部分。
为了使终端用户能够清楚方便地看到在人脸图像展示部分显示的所采集的人脸图像，需要根据实际需要设计人脸图像展示部分的尺寸，一般人脸图像展示部分的尺寸约占整个人脸图像采集界面的1/4。
当然，也可以根据实际需要合理的调整补光部分与人脸图像展示部分所占面积的比例；补光部分占的面积越大，则补光效果就越好；反之，补光部分占的面积越小，则补光效果就越差。
步骤302：利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射时，检测所述终端所处环境的光强，并根据所述终端所处环境的光强调整所述补光部分的照射强度。
步骤303：对照射后的所述人脸区域进行摄像而获取所述人脸区域的视频流。
这里，可以通过终端的前置摄像头对照射后的所述人脸区域进行摄像，并得出一路人脸区域的视频流。
步骤304：解析所述人脸区域的视频流，并获取包含人脸的图像帧。
这里，可以采用人脸识别算法解析所述人脸区域的视频流，并获取包含人脸的图像帧。
步骤305：对所述图像帧进行人脸检测而获取人脸特征参数。
这里，人脸特征参数可以是人脸的五官特征，例如，眉毛、鼻子、嘴巴、眼睛等。
步骤306：将所述人脸特征参数与人脸特征数据库中已注册的人脸特征参数进行匹配，以对所采集到的人脸图像进行身份识别。
这里，终端内预先存储了人脸特征数据库，在存储人脸特征数据库时，同样执行步骤301至步骤305，然后，将得到的人脸特征参数存入人脸特征数据库中。
本发明实施例还记载了一种适用于上述人脸图像采集方法的人脸图像采集装置，如图4所示，所述装置包括：划分单元41、照射单元42、采集单元43以及展示单元44；其中，
所述划分单元41，用于将终端屏幕的人脸图像采集界面划分为补光部分以及人脸图像展示部分；
所述照射单元42，用于利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射；
所述采集单元43，用于对照射后的所述人脸区域进行人脸图像的采集；
所述展示单元44，用于通过所述人脸图像展示部分展示所采集到的人脸图像。
优选地，所述划分单元41，还用于将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的中央区域划分为所述人脸图像展示部分，以及，将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的除所述中央区域以外的区域划分为所述补光部分；
其中，所述中央区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为1∶4至1∶3；
对应地，所述中央区域以外的区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为3∶4至2∶3。
优选地，所述照射单元42，还用于利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射时，检测所述终端所处环境的光强，并根据所述终端所处环境的光强调整所述补光部分的照射强度。
优选地，如图5所示，所述采集单元43包括：摄像子单元431、解析子单元432以及检测子单元433；其中，
所述摄像子单元431，用于对照射后的所述人脸区域进行摄像，并得出一路人脸区域的视频流；
所述解析子单元432，用于解析所述人脸区域的视频流，并获取包含人脸的图像帧；
所述检测子单元433，用于对所述图像帧进行人脸检测，得到人脸特征参数。
优选地，所述装置还包括匹配单元45，用于将所述人脸特征参数与人脸特征数据库中已注册的人脸特征参数进行匹配，以对所采集到的人脸图像进行身份识别。
本领域技术人员应当理解，图4、图5所示的人脸图像采集装置中的各单元及其子单元的实现功能可参照前述人脸图像采集方法的相关描述而理解。
在实际应用中，人脸图像采集装置中的划分单元41、采集单元43中的解析子单元432、检测子单元433、以及匹配单元45可由SN中的中央处理器（CPU，Central Processing Unit）、或数字信号处理器（DSP，Digital Signal Processor）、或可编程逻辑阵列（FPGA，Field－Programmable Gate Array）实现。人脸图像采集装置中的照射单元42、展示单元44可由终端屏幕实现。采集单元43中的摄像子单元431可由终端的前置摄像头实现。
本发明实施例还记载了一种终端，如图6所示，所述终端包括上述人脸图像采集装置，包括：划分单元41、照射单元42、采集单元43以及展示单元44；其中，
所述划分单元41，用于将终端屏幕的人脸图像采集界面划分为补光部分以及人脸图像展示部分；
所述照射单元42，用于利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射；
所述采集单元43，用于对照射后的所述人脸区域进行人脸图像的采集；
所述展示单元44，用于通过所述人脸图像展示部分展示所采集到的人脸图像。
优选地，所述划分单元41，还用于将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的中央区域划分为所述人脸图像展示部分，以及，将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的除所述中央区域以外的区域划分为所述补光部分；
其中，所述中央区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为1∶4至1∶3；
对应地，所述中央区域以外的区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为3∶4至2∶3。
优选地，所述照射单元42，还用于利用所述补光部分照射出预设亮度的白光，对被拍摄的人脸区域进行照射。
优选地，如图5所示，所述采集单元43包括：摄像子单元431、解析子单元432以及检测子单元433；其中，
所述摄像子单元431，用于对照射后的所述人脸区域进行摄像而获取所述人脸区域的视频流；
所述解析子单元432，用于解析所述人脸区域的视频流，并获取包含人脸的图像帧；
所述检测子单元433，用于对所述图像帧进行人脸检测而获取人脸特征参数。
优选地，所述装置还包括匹配单元45，用于将所述人脸特征参数与人脸特征数据库中已注册的人脸特征参数进行匹配，以对所采集到的人脸图像进行身份识别。
本领域技术人员应当理解，图6所示的终端中的人脸图像采集装置中的各单元及其子单元的实现功能可参照前述人脸图像采集方法的相关描述而理解。
图8为本发明实施例补光前与补光后的效果对比图，如图8所示，当终端以及终端用户所处的环境为背光场景、侧光场景、以及弱光场景时，采用本发明实施例提供的人脸图像采集装置以及人脸图像采集方法，可得到补光后的效果图，而未采用本发明实施例提供的人脸图像采集装置以及人脸图像采集方法，得到的是补光前的效果图。如图8所示，补光后所采集到的人脸图像明显比补光前所采集到的人脸图像清晰明亮，如此，在对所采集到的人脸图像进行匹配时，可以提高人脸识别度。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种人脸图像采集方法，其特征在于，将终端屏幕的人脸图像采集界面划分为补光部分以及人脸图像展示部分，所述方法包括：
利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射；
对照射后的所述人脸区域进行人脸图像的采集，并通过所述人脸图像展示部分展示所采集到的人脸图像。
2.根据权利要求1所述的人脸图像采集方法，其特征在于，所述将终端屏幕的人脸图像采集界面划分为补光部分以及人脸图像展示部分，包括：
将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的中央区域划分为所述人脸图像展示部分，以及，将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的除所述中央区域以外的区域划分为所述补光部分。
3.根据权利要求2所述的人脸图像采集方法，其特征在于，所述中央区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为1∶4至1∶3；
对应地，所述中央区域以外的区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为3∶4至2∶3。
4.根据权利要求1所述的人脸图像采集方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射时，检测所述终端所处环境的光强，并根据所述终端所处环境的光强调整所述补光部分的照射强度。
5.根据权利要求1至4任一项所述的人脸图像采集方法，其特征在于，所述对照射后的所述人脸区域进行人脸图像的采集，包括：
对照射后的所述人脸区域进行摄像而获取所述人脸区域的视频流；
解析所述人脸区域的视频流，并获取包含人脸的图像帧；
对所述图像帧进行人脸检测而获取人脸特征参数。
6.根据权利要求5所述的人脸图像采集方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述人脸特征参数与人脸特征数据库中已注册的人脸特征参数进行匹配，以对所采集到的人脸图像进行身份识别。
7.一种人脸图像采集装置，其特征在于，所述装置包括：划分单元、照射单元、采集单元以及展示单元；其中，
所述划分单元，用于将终端屏幕的人脸图像采集界面划分为补光部分以及人脸图像展示部分；
所述照射单元，用于利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射；
所述采集单元，用于对照射后的所述人脸区域进行人脸图像的采集；
所述展示单元，用于通过所述人脸图像展示部分展示所采集到的人脸图像。
8.根据权利要求7所述的人脸图像采集装置，其特征在于，所述划分单元，还用于将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的中央区域划分为所述人脸图像展示部分，以及，将所述终端屏幕的人脸图像采集界面的除所述中央区域以外的区域划分为所述补光部分。
9.根据权利要求8所述的人脸图像采集装置，其特征在于，所述中央区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为1∶4至1∶3；
对应地，所述中央区域以外的区域的面积与所述人脸图像采集界面的面积的比值为3∶4至2∶3。
10.根据权利要求7所述的人脸图像采集装置，其特征在于，所述照射单元，还用于利用所述补光部分对被拍摄的人脸区域进行照射时，检测所述终端所处环境的光强，并根据所述终端所处环境的光强调整所述补光部分的照射强度。
11.根据权利要求7至10任一项所述的人脸图像采集装置，其特征在于，所述采集单元包括：摄像子单元、解析子单元以及检测子单元；其中，
所述摄像子单元，用于对照射后的所述人脸区域进行摄像而获取所述人脸区域的视频流；
所述解析子单元，用于解析所述人脸区域的视频流，并获取包含人脸的图像帧；
所述检测子单元，用于对所述图像帧进行人脸检测而获取人脸特征参数。
12.根据权利要求11所述的人脸图像采集装置，其特征在于，所述装置还包括匹配单元，用于将所述人脸特征参数与人脸特征数据库中已注册的人脸特征参数进行匹配，以对所采集到的人脸图像进行身份识别。
13.一种终端，其特征在于，所述终端包括权利要求7至12任一项所述的人脸图像采集装置。
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