CN105447481B - 基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统 - Google Patents

基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105447481B
CN105447481B CN201511016389.XA CN201511016389A CN105447481B CN 105447481 B CN105447481 B CN 105447481B CN 201511016389 A CN201511016389 A CN 201511016389A CN 105447481 B CN105447481 B CN 105447481B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
people
facial image
imaging sensor
face
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201511016389.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105447481A (zh
Inventor
张国真
刘兴旺
钟涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sichuan Chuanda Zhisheng Software Co Ltd
Original Assignee
Sichuan Chuanda Zhisheng Software Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sichuan Chuanda Zhisheng Software Co Ltd filed Critical Sichuan Chuanda Zhisheng Software Co Ltd
Priority to CN201511016389.XA priority Critical patent/CN105447481B/zh
Publication of CN105447481A publication Critical patent/CN105447481A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105447481B publication Critical patent/CN105447481B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/16—Human faces, e.g. facial parts, sketches or expressions
    • G06V40/161—Detection; Localisation; Normalisation
    • G06V40/166—Detection; Localisation; Normalisation using acquisition arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统，包括：至少三个图像传感器，被采集人所在点为圆心，3个以上图像传感器分布在超过60度的圆周上用于分别从不同角度采集进入各自的采集视场内的同一人或不同人的人脸图像视频数据；交换机，与所述至少三个图像传感器连接，用于接收所述至少三个图像传感器各自采集输出的人脸图像视频数据，将所述人脸图像视频数据转发输出；网络视频记录仪，与所述交换机连接，用于接收所述交换机输出的所述人脸图像视频数据并记录。本发明利用多个图像传感器多视角、多线索采集人脸信息，可以在自由姿态下，即在不干扰人的行动和姿态情况下，采集被测试人的三维人脸数据。

Description

基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统
技术领域
本发明涉及计算机人脸识别领域，特别涉及一种基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统。
背景技术
计算机人脸识别和建模技术用途广泛，由于在人脸面部表情、拍摄角度或者拍摄光照等条件变化下，得到的人脸照片的特征不同，因此二维的人脸图像识别受到很大的限制。产生问题的主要原因是人脸本身是三维的，而照片是对三维面貌的平行投影。三维人脸数据比平面图像包含更多特征信息，例如特征点的深度信息及特征点点之间的拓扑结构等等。
申请号为200410025690.2的中国专利《旋转平台上的三维人脸重建系统》中采用旋转平台实现三维人脸重建，其采用步进电机控制旋转平台，然后利用结构光获得被测物体表面的三维数据信息。但是其对自由姿态下的人脸全脸三维数据采集并不适用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统，旨在解决自由姿态下的人脸全脸三维数据采集问题。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统，包括：
至少三个图像传感器，用于分别从不同角度采集进入各自的采集视场内的同一人或不同人的人脸图像视频数据；
交换机，与所述至少三个图像传感器连接，用于接收所述至少三个图像传感器各自采集输出的人脸图像视频数据，将所述人脸图像视频数据转发输出；
网络视频记录仪，与所述交换机连接，用于接收所述交换机输出的所述人脸图像视频数据并记录。
优选的，该系统还包括：
三维建模处理器，与所述网络视频记录仪连接，用于接收所述网络视频记录仪实时记录输出的所述人脸图像视频数据，从中提取人脸图像数据并处理形成三维人脸数据。
优选的，该系统还包括：
存储器，与所述网络视频记录仪连接，用于存储所述网络视频记录仪输出的所述人脸图像视频数据；
所述三维建模处理器，还用于从所述存储器读取所述人脸图像视频数据，从中提取人脸图像数据并处理形成三维人脸数据。
优选的，还包括：
支架，用于安装所述至少三个图像传感器，所述至少三个图像传感器在所述支架上阵列间隔分布。
进一步的，所述支架为圆弧形或方形。
更进一步的，所述至少三个图像传感器在所述圆弧形的支架上等距离均匀间隔分布。
更进一步的，所述至少三个图像传感器在所述圆弧形的支架上非均匀间隔分布。
优选的，所述至少三个图像传感器，还用于当其中一个图像传感器检测到自身的采集视场内有人出现时，该图像传感器触发其他图像传感器，所有图像传感器同步从不同角度采集同一人或不同人的人脸图像视频数据。
进一步的，所有图像传感器数据在同步采集所述人脸图像视频数据后，将其压缩成MJPEG或者H.264格式，之后传输到所述交换机。
优选的，所述至少三个图像传感器采用摄像机。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明利用多个图像传感器多视角、多线索采集人脸信息，可以在自由姿态下，即在不干扰人的行动和姿态情况下，采集被测试人的三维人脸数据。多个图像传感器能够提高人脸数据采集和建模的鲁棒性，提供更多的被测人脸不同角度的信息，且相对于现有技术的旋转平台上的三维人脸重建系统有易于维护、成本低廉的优点。
附图说明：
图1是本发明实施例1中的三维人脸数据采集系统示意图；
图2是本发明一个具体实施例中的三维人脸数据采集系统示意图；
图3是本发明一个具体实施例中的支架示意图；
图4是本发明一个具体实施例中支架与图像传感器安装示意图；
图5是本发明另一个具体实施例中的支架示意图；
图6是本发明一个具体实施例中支架与图像传感器安装示意图；
图7是本发明一个具体实施例中的支架与支撑框架安装示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
本发明能够支持自由姿态下实时采集不同角度人脸数据，并可依据这些数据建模人脸三维模型。下面结合附图具体说明。
实施例1：
图1所示为本发明实施例的基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统，包括：
至少三个图像传感器，用于分别从不同角度采集进入各自的采集视场内的同一人或不同人的人脸图像视频数据；
交换机，与所述至少三个图像传感器连接，用于接收所述至少三个图像传感器各自采集输出的人脸图像视频数据，将所述人脸图像视频数据转发输出；
网络视频记录仪，与所述交换机连接，用于接收所述交换机输出的所述人脸图像视频数据并记录。
本发明利用多个图像传感器多视角、多线索采集人脸信息，可以在自由姿态下，即在不干扰人的行动和姿态情况下，采集被测试人的三维人脸数据。
具体的，结合参看图2，该系统还包括：三维建模处理器，与所述网络视频记录仪连接，用于接收所述网络视频记录仪实时记录输出的所述人脸图像视频数据，从中提取人脸图像数据并处理形成三维人脸数据。
该系统还包括存储器(如硬盘)，与所述网络视频记录仪连接，用于存储所述网络视频记录仪输出的所述人脸图像视频数据。所述三维建模处理器，还用于从所述存储器读取所述人脸图像视频数据，从中提取人脸图像数据并处理形成三维人脸数据。
该系统还包括支架，用于安装所述至少三个图像传感器，所述至少三个图像传感器在所述支架上阵列间隔分布。所述支架为圆弧形或方形。优选的，所述至少三个图像传感器在所述圆弧形的支架上等距离均匀间隔分布。或者，所述至少三个图像传感器在所述圆弧形的支架上非均匀间隔分布。图像传感器这样布置能够提高人脸数据采集和建模的鲁棒性，提供更多的被测人脸不同角度的信息。
下面结合一个具体实施例说明本发明。
如图2所示的三维人脸数据采集系统框图，该系统由至少三个图像传感器1(本实施例采用19个，当然也可以为三个以上的任何数量，本发明对此不作限定)、1台交换机2(本实施例中采用路由器)，1个网络视频记录仪3(NVR记录仪)，1台三维建模处理器4，1个存储设备(硬盘)组成。
如图3、图5所示，用于安装图像传感器1的所述支架5可以是圆弧、方形或者其他形状，人员从支架下方通过。下面以圆弧形支架为例说明。
多个图像传感器1安放在一个圆弧水平支架5(参看图4)上。支架5高度可以根据需要调整。多个图像传感器1水平分布在圆弧支架5上，数目可根据需要设定(至少3个)，本实施例中使用了19个，每隔10度一个图像传感器1，均匀分布在圆弧支架5上。多个图像传感器1阵列分布于圆弧支架5上，具体的，以被采集人所在点为圆心，多个图像传感器1分布在超过60度的所述以被采集人所在点为圆心的圆周上，可以是均匀分布，也可以不均匀分布。如图6所示，圆弧支架5一般放置在需要检测人员的门口6处，圆弧支架5的直径可以根据门的需要选取，本实施例中使用3米直径的圆弧支架。该圆弧支架5具体安放在一个支撑框架7上，如图7所示。支撑框架7高度应在190CM以上，本实施例中采用高度200CM，方便被测试人从圆弧支架5下通过。这样布置的好处是可以尽量减小摄像头的俯视角，同时也符合安检门的国家标准。
本实施例中的图像传感器1采用6mm焦距摄像机，隐蔽在安装框架内部。6mm焦距保证在1-2米距离内视角足够大，拍摄人物在视场里有一定的自由度。图像传感器分辨率选择需要保证距离图像传感器2米外的人脸的像素分辨率可以达到200x200以上。
本发明系统工作时数据采集流程如下：
步骤一：图像传感器1进行入侵检测，检测到有人脸进入视场时，进行视频纪录；
步骤二：通过千兆以太网经路由器将所述视频实时传送到三维建模处理器；
步骤三：三维建模处理器提取多个视频流中的有人脸图片(人脸检测)，清洗掉不能用于建模的图片，其标准是根据特征点数目，人脸面积内的像素点数目等确定，根据标准筛选出相应的图片进入步骤四。
步骤四：三维建模处理器得到多个视角图片后，利用人脸建模方法，建立人脸模型，存储模型数据。
网络视频记录仪的作用是存储视频信息，供后期的分析用。
本发明利用多个图像传感器多视角、多线索采集人脸信息，可以在自由姿态下，即在不干扰人的行动和姿态情况下，采集被测试人的三维人脸数据。多个图像传感器能够提高人脸数据采集和建模的鲁棒性，提供更多的被测人脸不同角度的信息，且相对于现有技术的旋转平台上的三维人脸重建系统有易于维护、成本低廉的优点。
实施例2：
参考图1和图2，本实施例与实施例1的区别仅在于：所述至少三个图像传感器1还用于当其中一个图像传感器检测到自身的采集视场内有人出现时，该图像传感器触发其他图像传感器，所有图像传感器同步从不同角度采集同一人或不同人的人脸图像视频数据。所有图像传感器数据在同步采集所述人脸图像视频数据后，将其压缩成MJPEG或者H.264格式，之后传输到所述交换机。
所述图像传感器可以基于可见光或红外光检测自身的采集视场内是否有人出现。其中一个图像传感器可以通过入侵检测同步或者通过硬件同步，触发所有图像传感器同时拍摄进入图像传感器视场的人脸。所有图像传感器数据在同步拍摄后，压缩成MJPEG或者H.264格式，通过千兆以太网传输到交换机。交换机再根据需要把数据传输给三维建模处理器或者存储在存储设备上(磁盘或者磁盘阵列)，三维建模处理器实时或者非实时地处理人脸数据。本发明能在自由姿态下采集被测试人的三维人脸数据，即在不干扰人的行动和姿态情况下，采集被测试人的三维人脸数据。多个图像传感器能够提高人脸数据采集和建模的鲁棒性，提供更多的被测人脸不同角度的信息，且相对于现有技术的旋转平台上的三维人脸重建系统有易于维护、成本低廉的优点。
本发明可在自由姿态下进行三维人脸数据采集和建模，实现全自动人脸重建，不要求用户进行人工交互。本发明可用于门禁(如生物识别门禁)、安全监控、人脸数据采集设备等多种场景。本发明也可用在其他物体的三维重建中。
上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。

Claims (4)

1.一种基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统，其特征在于，包括：
至少三个图像传感器，被采集人所在点为圆心，3个以上图像传感器分布在超过60度的圆周上用于分别从不同角度采集进入各自的采集视场内的同一人或不同人的人脸图像视频数据；交换机，与所述至少三个图像传感器连接，用于接收所述至少三个图像传感器各自采集输出的人脸图像视频数据，将所述人脸图像视频数据转发输出；
网络视频记录仪，与所述交换机连接，用于接收所述交换机输出的所述人脸图像视频数据并记录；
还包括：三维建模处理器，与所述网络视频记录仪连接，用于接收所述网络视频记录仪实时记录输出的所述人脸图像视频数据，从中提取人脸图像数据并处理形成三维人脸数据；
存储器，与所述网络视频记录仪连接，用于存储所述网络视频记录仪输出的所述人脸图像视频数据：
所述三维建模处理器，还用于从所述存储器读取所述人脸图像视频数据，从中提取人脸图像数据并处理形成三维人脸数据；
还包括：支架，用于安装所述至少三个图像传感器，所述至少三个图像传感器在所述支架上阵列间隔分布；
所述支架为圆弧形或方形；
所述至少三个图像传感器，还用于当其中一个图像传感器检测到自身的采集视场内有人出现时，该图像传感器触发其他图像传感器，所有图像传感器同步从不同角度采集同一人或不同人的人脸图像视频数据；所有图像传感器数据在同步采集所述人脸图像视频数据后，将其压缩成MJPEG或者H.264格式，之后传输到所述交换机；所述交换机再根据需要把数据传输给三维建模处理器或者存储在存储器，三维建模处理器实时或者非实时地处理人脸数据。
2.根据权利要求1所述的基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统，其特征在于，所述至少三个图像传感器在所述圆弧形的支架上等距离均匀间隔分布。
3.根据权利要求1所述的基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统，其特征在于，所述至少三个图像传感器在所述圆弧形的支架上非均匀间隔分布。
4.根据权利要求1所述的基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统，其特征在于，所述至少三个图像传感器采用摄像机。
CN201511016389.XA 2015-12-30 2015-12-30 基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统 Active CN105447481B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511016389.XA CN105447481B (zh) 2015-12-30 2015-12-30 基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201511016389.XA CN105447481B (zh) 2015-12-30 2015-12-30 基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105447481A CN105447481A (zh) 2016-03-30
CN105447481B true CN105447481B (zh) 2019-04-30

Family

ID=55557641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201511016389.XA Active CN105447481B (zh) 2015-12-30 2015-12-30 基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105447481B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106056104A (zh) * 2016-07-07 2016-10-26 王飞 一种人体三维数据采集及身份识别的安检门及方法
CN109213199A (zh) * 2018-09-20 2019-01-15 广东工业大学 一种无人机避障方法及装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101547344A (zh) * 2009-04-24 2009-09-30 清华大学深圳研究生院 基于联动摄像机的视频监控装置及其跟踪记录方法
CN102932627A (zh) * 2011-08-10 2013-02-13 中华电信股份有限公司 网络监控方法及其系统
CN103218849A (zh) * 2012-01-19 2013-07-24 数伦计算机技术（上海）有限公司 一种图像建模系统
CN104091149A (zh) * 2014-06-20 2014-10-08 中国船舶重工集团公司第七二六研究所 人脸的采集建模训练系统及其采集建模训练方法
CN104113748A (zh) * 2014-07-17 2014-10-22 冯侃 3d拍摄系统及实现方法
CN204203988U (zh) * 2014-12-02 2015-03-11 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 可移动人脸数据采集阵列
CN105046219A (zh) * 2015-07-12 2015-11-11 上海微桥电子科技有限公司 一种人脸识别系统
CN205302325U (zh) * 2015-12-30 2016-06-08 四川川大智胜软件股份有限公司 基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101547344A (zh) * 2009-04-24 2009-09-30 清华大学深圳研究生院 基于联动摄像机的视频监控装置及其跟踪记录方法
CN102932627A (zh) * 2011-08-10 2013-02-13 中华电信股份有限公司 网络监控方法及其系统
CN103218849A (zh) * 2012-01-19 2013-07-24 数伦计算机技术（上海）有限公司 一种图像建模系统
CN104091149A (zh) * 2014-06-20 2014-10-08 中国船舶重工集团公司第七二六研究所 人脸的采集建模训练系统及其采集建模训练方法
CN104113748A (zh) * 2014-07-17 2014-10-22 冯侃 3d拍摄系统及实现方法
CN204203988U (zh) * 2014-12-02 2015-03-11 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 可移动人脸数据采集阵列
CN105046219A (zh) * 2015-07-12 2015-11-11 上海微桥电子科技有限公司 一种人脸识别系统
CN205302325U (zh) * 2015-12-30 2016-06-08 四川川大智胜软件股份有限公司 基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105447481A (zh) 2016-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stone et al. Evaluation of an inexpensive depth camera for passive in-home fall risk assessment
CN105165004B (zh) 摄影系统
CN106303397A (zh) 图像采集方法及系统、视频监控方法及系统
CN110458895A (zh) 图像坐标系的转换方法、装置、设备及存储介质
CN103873825A (zh) 一种atm智能监控系统及方法
CN105741379A (zh) 一种变电站全景巡检方法
Rougier et al. Fall detection using 3d head trajectory extracted from a single camera video sequence
CN105184233B (zh) 基于多源信息融合的在室人数测量及记录的方法及装置
CN108363519A (zh) 分布式红外视觉检测与投影融合自动矫正的触控显示系统
JP6780641B2 (ja) 画像解析装置、画像解析方法、及び、画像解析プログラム
RU2012119843A (ru) Способ отображения видеоданных на мобильном устройстве
CN105447481B (zh) 基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统
CN107423714A (zh) 图像获取设备和方法
KR101073432B1 (ko) 3차원 공간정보를 통합한 도시 관리 시스템 구축장치 및 방법
WO2022127181A1 (zh) 客流的监测方法、装置、电子设备及存储介质
CN102932638A (zh) 基于计算机建模的3d视频监控方法
CN204631439U (zh) 一种图像采集设备
CN105043355B (zh) 基于相似度判定准则的边坡微变形监测方法及监测系统
CN107547867A (zh) 一种变电站室外视频监控系统和监控方法
CN205302325U (zh) 基于图像传感器阵列的三维人脸数据采集系统
Russo et al. A new approach to obtain metric data from video surveillance: Preliminary evaluation of a low-cost stereo-photogrammetric system
CN107274396B (zh) 一种统计人数的装置
US20160189499A1 (en) Photo comparison and security process called the Flicker Process.
CN105740450A (zh) 一种基于多台Kinect的3D人体姿态数据库构建方法
JP2011151459A (ja) 合成表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant