CN108347516A - 一种3d识别的人脸识别系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种3D识别的人脸识别系统及方法，包括：距离探测模块、第二红外发射模块、点状红外发射模块、第一红外接收模块和运算模块。本发明所述的3D识别的人脸识别系统和方法，通过3D和2D识别技术相结合的方式，首先分辩出是3D人像还是2D图像，再通过2D识别的简单计算从而解锁手机，与现有的大多数基于面部特征点或特征线长度对比相比，其运算量小，解锁快，与普通的2D人脸识别技术相比不仅识别的精准性和安全性高，而且未延长，而且操作方便。

Description

一种3D识别的人脸识别系统及方法
技术领域
本发明属于人脸识别技术领域，具体涉及一种3D识别转为2D判定的手机解锁系统及方法。
背景技术
现有3D人脸识别技术大多数基于面部特征点或特征线长度对比实现，其优点是：识别精准度高，但是其需要通过复杂的人脸识别算法来实现人脸识别解锁手机，存在着运算量大，解锁速度慢等不可忽视的缺点；然而2D人脸识别技术虽然具有运算量小、识别快的优点，但是因为存在判定过于简单的特点，当他人使用照片等平面图像时也可以实现手机解锁功能，所以容易降低识别的精准性和安全性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种3D识别的人脸识别系统及方法，克服上述缺陷，解决识别的精准性与解锁速度之间存在矛盾的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种3D识别的人脸识别系统，包括：
距离探测模块：所述距离探测模块与电源电性连接，所述距离探测模块测定手机屏幕至人脸的距离，
第二红外发射模块：所述第二红外发射模块与所述距离探测模块电性连接，所述第二红外发射模块根据所述距离探测模块测定的距离发射所述红外补充光至人脸，组成完整的人脸红外光，
点状红外发射模块：所述点状红外发射模块与电源电性连接，所述点状红外发射模块发射点状红外光至人脸，
第一红外接收模块：所述第一红外接收模块与所述运算模块电性连接，所述第一红外接收模块和第二红外发射模块相互配合，所述第一红外接收模块接收所述人脸红外光，所述第一红外接收模块与所述点状红外发射模块相互配合，所述第一红外接收模块接收所述点状红外光，
运算模块：所述运算模块与电源电性连接。
作为本发明所述一种3D识别的人脸识别系统的一种优选方案，所述距离探测模块的测定范围为20-80cm。
作为本发明所述一种3D识别的人脸识别系统的一种优选方案，所述运算模块包括存储介质和处理器。
本发明还提供一种3D识别的人脸识别方法，包括：
将镜头对准待授权用户人脸，启动距离探测模块，测定手机屏幕至所述待授权用户人脸的直线距离L；
当L为20-80cm时，第二红外发射模块启动，依据L对应的电流对待授权用户人脸作红外补光，形成完整的人脸红外光；
第一红外接收模块接收所述人脸红外光，获得待授权用户人脸平面图像，将所述待授权用户人脸平面图像传送至运算模块暂存；
点状红外发射模块向待授权用户人脸发射点状红外光，所述第一红外接收模块接收所述点状红外光并形成点状人脸红外图像，获得待授权用户人脸亮度值分布图像，将所述待授权用户人脸亮度值分布图像传输至所述运算模块；
所述运算模块对所述待授权用户人脸亮度值分布图像划分若干个区域，所述运算模块判定点状图像亮度值，当相同亮度值区域低于阈值则判定待授权用户人脸为3D人像，所述运算模块调取暂存的待授权用户人脸平面图像与特征库图像对比，对比结果相同，解锁手机，对比结果不同，不解锁手机；当相同亮度值区域高于阈值则判定为平面人像，不与特征库再做对比，不解锁手机。
作为本发明所述一种3D识别的人脸识别方法的一种优选方案，所述待授权用户人脸亮度值分布图像划分的区域数为400-28000个。
作为本发明所述一种3D识别的人脸识别方法的一种优选方案，所述待授权用户人脸亮度值分布图像划分的区域数为600个。
作为本发明所述一种3D识别的人脸识别方法的一种优选方案，所述运算模块判定点状图像亮度值的判定规则为：所述亮度值图像以X/Y轴分为n块相同大小的区域，分别以X1Y1-X1Yn、X2Y1-X2Yn……XnY1-XnYn表示。
作为本发明所述一种3D识别的人脸识别系统的一种优选方案，所述阈值为40％-70％。
作为本发明所述一种3D识别的人脸识别系统的一种优选方案，所述阈值为50％。
与现有技术相比，本发明提出的一种3D识别的人脸识别系统及方法，通过3D和2D识别技术相结合的方式，首先分辩出是3D人像还是2D图像，再通过2D识别的简单计算从而解锁手机，与现有的大多数基于面部特征点或特征线长度对比相比，其运算量小，解锁快，与普通的2D人脸识别技术相比不仅识别的精准性和安全性高，而且未延长解锁时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中，
图1是本发明的一种3D识别的人脸识别系统的功能模块结构示意图；
图2是本发明的一种3D识别的人脸识别系统的功能逻辑图。
其中：1为第一红外接收模块、2为第二红外发射模块、3为距离探测模块、4为运算模块、5为点状红外发射模块。
具体实施方式
本发明所述的一种3D识别的人脸识别系统，其包括：距离探测模块3、第二红外发射模块2、点状红外发射模块5、第一红外接收模块1和运算模块4。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
首先，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
其次，本发明利用结构示意图等进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示3D识别的人脸识别系统结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。
实施例一
请参阅图1，图1是本发明的一种3D识别的人脸识别系统的功能模块结构示意图。如图1所示，所述3D识别的人脸识别系统，包括以下结构：
1、距离探测模块3：距离探测模块3与电源电性连接，距离探测模块3测定手机屏幕至人脸的距离，当手机屏幕至人脸的距离在20-80cm时，符合人脸识别系统的识别要求，距离探测模块3将探测信息传递至第二红外发射模块2；
2、第二红外发射模块2：第二红外发射模块2与距离探测模块3电性连接，距离探测模块3测定的距离所需补充的红外光指令发送至第二红外发射模块2，第二红外发射模块2发射红外补充光至人脸，使红外补充光提供完整的人脸红外光；
3、点状红外发射模块5：点状红外发射模块5与电源电性连接，点状红外发射模块5发射点状红外光至人脸；
4、第一红外接收模块1：第一红外接收模块1与运算模块4电性连接，第一红外接收模块1和第二红外发射模块2相互配合，第一红外接收模块1接收由第二红外发射模块2发出的人脸红外光，第一红外接收模块1与点状红外发射模块5相互配合，第一红外接收模块1接收由点状红外发射模块5发射的点状红外光；
5、运算模块4：运算模块4由存储介质、处理器等原件组成。运算模块4与电源电性连接，运算模块4存储人脸红外光图像，即人脸平面图像，根据点状人脸红外图像判定点状图像亮度值，辨别是3D人像还是平面图像，得出解锁手机或不解锁手机的指令。
请继续参阅图1，并结合图2，图2是本发明的一种3D识别的人脸识别系统的功能逻辑图。如图2所示，具体实施步骤为：首次设置需先建立平面人像数据库，形成对该用户的特别人脸设定。当再次使用时，镜头对准人脸，距离探测模块3启动，计算距离值L(手机屏幕至人脸的直线距离)，当距离值L为20-80cm时，第二红外发射模块2启动，第二红外发射模块2依据距离值L对应的电流做红外补光，形成完整的人脸红外光；第一红外接收模块1启动，接收红外图像，获得待授权用户人脸平面图像，并暂存待授权用户人脸平面图像至运算模块4，点状红外发射模块5启动，发射点状红外光，第一红外接收模块1启动，用于接收点状红外光并形成点状人脸红外图像，即获得待授权用户人脸亮度值分布图像，运算模块4启动，通过回馈的点状人脸亮度值图像划分区域400-28000个(区域优选值为600个区域)，运算模块4判定点状图像亮度值区别，判定规则为：亮度值图像以X/Y轴分为n块相同大小的区域，分别以X1Y1-X1Yn、X2Y1-X2Yn……XnY1-XnYn表示，若相同亮度值区域低于阈值(阈值选择40％-70％,优选50％)则判定当前用户为3D形态，运算模块4调取暂存的待授权用户人脸平面图像与特征库图像对比，对比结果相同，解锁手机，对比结果不同，不解锁手机；若相同亮度值区域高于阈值(阈值优选50％)则判定当前用户不为3D形态，则不与特征库再做对比，不解锁手机。
所属领域内的普通技术人员应该能够理解的是，本发明的特点或目的之一在于：本发明所述的3D识别的人脸识别系统及方法，通过3D和2D识别技术相结合的方式，首先分辩出是3D人像还是2D图像，再通过2D识别的简单计算从而解锁手机，与现有的大多数基于面部特征点或特征线长度对比相比，其运算量小，解锁快，与普通的2D人脸识别技术相比不仅识别的精准性和安全性高，而且未延长解锁时间。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种3D识别的人脸识别系统，其特征在于，包括：
距离探测模块：所述距离探测模块与电源电性连接，所述距离探测模块测定手机屏幕至人脸的距离，
第二红外发射模块：所述第二红外发射模块与所述距离探测模块电性连接，所述第二红外发射模块根据所述距离探测模块测定的距离发射所述红外补充光至人脸，组成完整的人脸红外光，
点状红外发射模块：所述点状红外发射模块与电源电性连接，所述点状红外发射模块发射点状红外光至人脸，
第一红外接收模块：所述第一红外接收模块与所述运算模块电性连接，所述第一红外接收模块和第二红外发射模块相互配合，所述第一红外接收模块接收所述人脸红外光，所述第一红外接收模块与所述点状红外发射模块相互配合，所述第一红外接收模块接收所述点状红外光，
运算模块：所述运算模块与电源电性连接。
2.如权利要求1所述的3D识别的人脸识别系统，其特征是：所述距离探测模块的测定范围为20-80cm。
3.如权利要求1所述的3D识别的人脸识别系统，其特征是：所述运算模块包括存储介质和处理器。
4.一种3D识别的人脸识别方法，其特征是，包括：
将镜头对准待授权用户人脸，启动距离探测模块，测定手机屏幕至所述待授权用户人脸的直线距离L；
当L为20-80cm时，第二红外发射模块启动，依据L对应的电流对待授权用户人脸作红外补光，形成完整的人脸红外光；
第一红外接收模块接收所述人脸红外光，获得待授权用户人脸平面图像，将所述待授权用户人脸平面图像传送至运算模块暂存；
点状红外发射模块向待授权用户人脸发射点状红外光，所述第一红外接收模块接收所述点状红外光并形成点状人脸红外图像，获得待授权用户人脸亮度值分布图像，将所述待授权用户人脸亮度值分布图像传输至所述运算模块；
所述运算模块对所述待授权用户人脸亮度值分布图像划分若干个区域，所述运算模块判定点状图像亮度值，当相同亮度值区域低于阈值则判定待授权用户人脸为3D人像，所述运算模块调取暂存的待授权用户人脸平面图像与特征库图像对比，对比结果相同，解锁手机，对比结果不同，不解锁手机；当相同亮度值区域高于阈值则判定为平面人像，不与特征库再做对比，不解锁手机。
5.如权利要求4所述的3D识别的人脸识别方法，其特征是：所述待授权用户人脸亮度值分布图像划分的区域数为400-28000个。
6.如权利要求5所述的3D识别的人脸识别方法，其特征是：所述待授权用户人脸亮度值分布图像划分的区域数为600个。
7.如权利要求4所述的3D识别的人脸识别方法，其特征是：所述运算模块判定点状图像亮度值的判定规则为：所述亮度值图像以X/Y轴分为n块相同大小的区域，分别以X1Y1-X1Yn、X2Y1-X2Yn……XnY1-XnYn表示。
8.如权利要求4所述的3D识别的人脸识别方法，其特征是：所述阈值为40％-70％。
9.如权利要求8所述的3D识别的人脸识别方法，其特征是：所述阈值为50％。
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