CN109379455A - 一种基于移动终端的图像识别方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种基于移动终端的图像识别方法及装置，该方法包括：接收用户的输入，控制移动终端的补光灯向目标对象发射光线，补光灯位于移动终端的显示屏的非显示区域；通过移动终端的第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个或三个摄像头接收由目标对象的表面反射的光线，其中，第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头设置在显示屏的背面，反射的光线经由显示屏的透明区域入射至两个或三个摄像头；基于两个或三个摄像头分别接收的反射的光线的光强和预设图案，对目标对象进行识别。本发明实施例解决了现有技术中由于前置拍照系统位于手机的固定区域，而导致人脸识别的角度比较单一的问题。

Description

一种基于移动终端的图像识别方法及装置
技术领域
本申请涉及移动终端领域，尤其涉及一种基于移动终端的图像识别方法及装置。
背景技术
一般，手机的前置拍照系统不仅具有拍照及摄像的功能，同时也具有人脸识别等功能，目前，大多数手机的前置拍照系统都是放置在屏幕以外的区域，最常见的是放置在屏幕上方，如图1所示。
但是，一方面，由于前置拍照系统位于手机的一固定区域，因此，人脸识别的角度比较单一。另一方面，通过单个摄像头(CCM)接收信号，获取物体的深度信息的准确度并不高。此外，由于前置拍照系统是放置在屏幕以外的区域，因此，会占有屏幕的显示区域，从而降低了屏占比，影响了消费者的使用体验。
发明内容
本发明实施例提供一种移动终端的图像识别方法及装置，以解决现有技术中由于前置拍照系统位于手机的固定区域，而导致人脸识别的角度比较单一的问题。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
第一方面，提供了一种基于移动终端的图像识别方法，其包括：
接收用户的输入，控制移动终端的补光灯向目标对象发射光线，所述补光灯位于所述移动终端的显示屏的非显示区域或设置在所述显示屏与显示屏外框之间的空隙处；
通过所述移动终端的第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头或三个摄像头接收由所述目标对象的表面反射的光线，其中，所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头和所述第四摄像头设置在所述显示屏的背面，所述反射的光线经由所述显示屏的透明区域入射至所述两个摄像头或所述三个摄像头；
基于所述两个摄像头或所述三个摄像头分别接收的所述反射的光线的光强和形成的预设图案，对所述目标对象进行识别。
第二方面，提供了一种基于移动终端的图像识别装置，其包括：
处理器，用于接收用户的输入，控制移动终端的补光灯向目标对象发射光线，所述补光灯位于所述移动终端的显示屏的非显示区域或设置在所述显示屏与显示屏外框之间的空隙处；
设置在所述显示屏的背面的第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头，所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头和所述第四摄像头中的两个摄像头或三个摄像头用于接收由所述目标对象的表面反射的光线，以根据所述反射的光线的光强和所述预设图案对所述目标对象进行识别，其中，所述反射的光线经由所述显示屏的透明区域入射至所述两个摄像头或所述三个摄像头。
第三方面，还提供了一种移动终端，其包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
第四方面，还提供一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
在本发明实施例中，移动终端的图像识别方法通过接收用户的输入，控制补光灯向目标对象发射光线，然后通过移动终端的第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头接收由所述目标对象的表面反射的光线(反射的光线经由显示屏的透明区域入射至两个摄像头或三个摄像头)，最后根据两个摄像头或三个摄像头接收的反射的光线的光强和形成的预设图案对目标对象进行识别。如此，多个摄像头可满足用户持握移动终端的任意角度以进行识别成像，因此，可以解决现有技术中由于前置拍照系统位于手机的固定区域，而导致人脸识别的角度比较单一的问题，从而提升用户的使用体验。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据现有技术中的移动终端的显示屏的示意性结构图；
图2是根据本发明一个实施例的移动终端的图像识别方法的示意性流程图；
图3是根据本发明另一个实施例的移动终端的图像识别方法的示意性流程图；
图4是根据本发明再一个实施例的移动终端的图像识别方法的示意性流程图；
图5是根据本发明再一个实施例的移动终端的图像识别方法的示意性流程图；
图6是根据本发明一个具体实施例的移动终端的图像识别方法的示意性流程图；
图7是根据本发明另一个具体实施例的移动终端的图像识别方法的示意性流程图；
图8是根据本发明再一个具体实施例的移动终端的图像识别方法的示意性流程图；
图9是根据本发明一个实施例的移动终端的示意性俯视图；
图10是图9中沿M-M方向的示意性剖视图；
图11是图10中的Y、Z轴逆时针转动90度的示意性结构图；
图12是图10中的Y、Z轴逆时针转动小于90度的示意性结构图；
图13是图10中的Y、Z轴逆时针转动大于90度的示意性结构图；
图14是根据本发明一个实施例的移动终端的光路传播路径的示意性原理图；
图15是根据本发明一个实施例的移动终端的图像识别装置的示意性结构图；
图16是根据本发明另一个实施例的移动终端的图像识别装置的示意性结构图；
图17是根据本发明再一个实施例的移动终端的图像识别装置的示意性结构图；
图18是根据本发明一个实施例的移动终端的图像识别装置的示意性结构框图；
图19是根据本发明一个实施例的移动终端的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明实施例技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
图2是根据本发明一个实施例的移动终端的图像识别方法的示意性流程图，以解决现有技术中由于前置拍照系统位于手机的固定区域，而导致人脸识别的角度比较单一的问题。本发明实施例的图像识别方法可包括：
S202.接收用户的输入，控制移动终端的补光灯向目标对象发射光线，补光灯位于移动终端的显示屏的非显示区域或设置在显示屏与显示屏外框之间的空隙处。
其中，用户的输入可以为图像采集或人脸解锁等操作。即，当用户启动图像采集或人脸解锁等操作时，补光灯会向目标对象(即将被拍摄的物体)发射光线，从而使光线照射在目标对象上，不仅为目标对象提供光照，还可以为后续得到物体(即目标对象)深度信息和平面图案信息等做铺垫。
S204.通过移动终端的第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头或三个摄像头接收由目标对象的表面反射的光线，其中，第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头均设置在显示屏的背面，反射的光线经由显示屏的透明区域入射至两个摄像头或三个摄像头。当然，也包括第五摄像头、第六摄像头等等，其数量不限于本实施例所限定的数量，可根据具体实际工况进行设置。
当光线射至目标对象后，光线经过目标对象的表面反射至移动终端的显示屏，然后光线经过显示屏后传递至第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头或三个摄像头。其中，为了提高光线穿过屏幕的透过率，补光灯可以为红外补光灯(当然不限于红外灯，也可以为VCSEL、激光灯、LED等等)，而摄像头可以为红外摄像头，由此，当补光灯发射的红外光线经过目标对象的表面、显示屏传递至红外摄像头，红外光线穿过屏幕的透过率比较高。
这里，还可以设置另一补光灯，该补光灯远离摄像头设置，用于为摄像头提供光强，以提升拍摄效果或识别效果等。
S206.基于两个摄像头或三个摄像头接收的反射的光线的光强和预设图案对目标对象进行识别。
如此，一方面，多个摄像头可满足用户持握移动终端的任意角度以进行识别成像，因此，可以解决现有技术中由于前置拍照系统位于手机的固定区域，而导致人脸识别的角度比较单一的问题，从而提升用户的使用体验。
另一方面，通过多个摄像头(CCM)接收的反射光线的光强和形成的预设图案，可以使得获取的物体深度信息的准确度得到一定的提高。而且，由于现有技术中的前置拍照系统一般是放置在显示屏的显示区域以外的区域，而本发明实施例的多个摄像头均设置在显示屏的背面，因此，不会占有显示屏的显示区域，从而提高屏占比，以提升消费者的使用体验。
在上述实施例中，补光灯可设于显示屏的非显示区域内，也可以设置在屏幕与屏幕外框之间的空隙处。而摄像头可以为红外摄像头(一般在光线不强如黑夜的场景下使用效果比较好)，也可以为双通摄像头(一般在可见光比较强的场景下使用效果比较好)等。
在上述实施例中，移动终端的显示屏依次可包括玻璃层、光线传输层和泡沫层，泡沫层开设一通孔，摄像头正对泡沫层的通孔设置，其中，控制移动终端的补光灯向目标对象发射光线，包括：通过玻璃层接收由目标对象的表面反射的光线，并传递光线依次穿过光线传输层、泡沫层的通孔，以传递至摄像头。
如此，通过泡沫层的通孔可将依次穿过玻璃层、光线传输层、泡沫层的光线汇集起来，并使汇集后的光线传递至摄像头，从而可以进一步提高摄像头对目标对象的成像效率。
本发明实施例的补光灯可包括具有指定形状纹路的补光灯罩，则步骤S202中控制移动终端的补光灯向目标对象发射光线的操作，可包括：控制补光灯发射的光线射至具有指定形状纹路的补光灯罩后形成预设图案(如光斑、面光源或者其他图案等)，并使预设图案照射在目标对象上。
当用户启动图像采集或人脸解锁等操作时，补光灯会向目标对象发射光线，光线经过补光灯罩后会发散形成预设图案，然后预设图案会照射在目标对象上，以为通过多个摄像头对目标对象进行识别，从而得到目标对象深度信息和对目标对象进行成像做准备。
在上述进一步的实施例中，补光灯可包括第一补光灯和第二补光灯，第一补光灯可用于向目标对象发射光线，以向所述目标对象进行补光，第二补光灯向目标对象发射光线，以向目标对象提供预设图案。
第一、第二补光灯具有指定形状纹路的补光灯罩，控制移动终端的第一补光灯向目标对象发射光线，包括：控制第一补光灯发射的光线通过具有指定形状纹路的补光灯罩后形成预设图案，并使预设图案照射在目标对象上。当然，如果第一补光灯用于向目标对象进行补光，那么这里的补光灯罩则为聚光的作用。控制移动终端的第二补光灯向目标对象发射光线，包括：控制第二补光灯发射的光线通过具有指定形状纹路的补光灯罩后形成预设图案，并使预设图案照射在目标对象上。
需要说明的是，第一、第二补光灯均具有补光灯罩，那么，其中一颗补光灯(比如第一补光灯)和补光灯罩提供面光源，以提高光照强度，另外一颗补光灯(如第二补光灯)和补光灯罩可提供光线图案信息即预设图案(包含但不限于光斑、面光源、图案)，当图案信息照射在被拍照物体上后，在被照射物体表面反射，反射光线透过显示屏后进入到两颗红外摄像头(第一、第二摄像头)内得到两张图片，然后根据被拍照物体上同一目标点在左右两幅图片上成像的横坐标差异，并通过软件算法记得出被拍照物体的深度信息。
由此可见，第一补光灯提供光照强度，即使用户在暗环境下使用，通过补光灯的作用可大幅提高拍照效果，最终提升终端暗环境应用场景的用户体验，例如，人脸解锁、人脸支付、AR应用等。
在上述实施例中，如图3所示，第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头分别设置于移动终端的四个端角处，方法还包括：
S302.监控移动终端的传感器数据；
S304.基于传感器数据选择并开启第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头或三个摄像头，以分别根据穿过显示屏的光线对目标对象进行识别。
应理解，通过对移动终端的传感器数据的检测，选择离用户人脸比较贴近的两个摄像头，如此，无论用户持握移动终端的角度如何(如水平持握或竖直持握移动终端)，均可通过传感器检测的结果选择并启动利于用户拍照的两个摄像头或三个摄像头，以完成对目标对象的识别。因此，可以解决现有技术中由于前置拍照系统位于手机的固定区域，而导致人脸识别的角度比较单一的问题，从而提升用户的使用体验。
在上述实施例中，传感器数据包括移动终端的长度方向、宽度方向以及高度方向的坐标值，如图4所示，步骤S304中的基于传感器数据选择并开启第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头可包括：
S402.基于移动终端的长度方向、宽度方向以及高度方向的坐标值，确定移动终端处于竖屏状态或横屏状态或倾斜状态。
其中，若基于移动终端的长度方向、高度方向和宽度方向的坐标值，确定移动终端的长和高的转动角度大于第一预设角度值且移动终端的宽的转动角度小于第一预设值，则确定移动终端处于竖屏状态。
若基于移动终端的长度方向、高度方向和宽度方向的坐标值，确定移动终端的宽和高的转动角度大于第一预设角度值且移动终端的长的转动角度小于第一预设值，则确定移动终端处于横屏状态。
若基于移动终端的长度方向、高度方向和宽度方向的坐标值，确定移动终端的长、宽和高的转动角度均大于第一预设角度值，则确定移动终端处于倾斜状态。而在移动终端处于倾斜状态的状态下，可重新获取传感器数据，以根据重新获取的传感器数据选择并开启第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头。
其中，竖屏状态可包括屏幕处于理想竖直状态，也可包括屏幕偏离理想竖直状态一定角度(如30度等)范围内的状态。同理，竖屏状态也可包括屏幕处于理想水平状态，也可包括屏幕偏离理想水平状态一定角度(如30度等)范围内的状态。当然，这里的偏离角度可根据实际工况进行设置，不限于本实施例所述的数值或数值范围。
由此可见，本发明实施例的方法可通过三维坐标来判定移动终端的显示屏的状态，以为进一步确定选择开启第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头做铺垫。即，为后续可以判断并选择出哪一组摄像头CCM识别模组更靠近人脸(或被识别物体)做准备，以通过缩短目标对象与摄像头之间的距离，来缩短摄像头的识别时间，并提高摄像头获取的物体深度信息的精准度，使得识别更加容易。
在上述实施例中，传感器数据可包括角速度数据，如图5所示，在步骤S402之前的操作可包括：
S401.基于角速度数据确定移动终端的姿态是否发生变化。从而在移动终端的姿态发生变化的情况下，说明移动终端被用户拿起，从而有拍照的可能，再根据移动终端的长度方向、宽度方向以及高度方向的坐标值，确定移动终端处于竖屏状态或横屏状态或倾斜状态。
S404.在确定移动终端处于竖屏或横屏状态的情况下，选择并启动第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中与目标对象的距离短的两个摄像头。
如此，当移动终端的状态确定后，即可根据移动终端的状态优选出其中的两个与目标对象的距离短的两个摄像头，从而可以通过缩短目标对象与摄像头之间的距离，来缩短摄像头的识别时间，并提高摄像头获取的物体深度信息的精准度，使得识别更加容易。
在上述进一步的实施例中，步骤S404中的选择并启动第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头的操作，可包括：
若移动终端的长和高的转动角度大于第二预设角度值，则选择并启动靠近移动终端的顶部的两个摄像头；
若移动终端的长和高的转动角度小于第二预设角度值，则选择并启动靠近移动终端的底部的两个摄像头；
若移动终端的宽和高的转动角度大于第二预设角度值，则选择并启动靠近移动终端的右端的两个摄像头；
若移动终端的宽和高的转动角度小于第二预设角度值，则选择并启动靠近移动终端的左端的两个摄像头；
其中，第一预设角度值小于第二预设角度值。
应理解，当移动终端处于不同的角度位置时，其显示屏背面的第一、第二、第三和第四摄像头与目标对象之间的距离均可能产生变化，而距离的变化可能直接影响用户拍照时所启动的摄像头。因此，通过移动终端的三维坐标的转动角度与第一、二预设角度值之间的比较关系确定四个摄像头中更靠近人脸(或被识别物体)的两个摄像头进行成像识别操作，从而可以缩短目标对象与摄像头之间的距离来缩短识别时间，并提高摄像头获取的物体深度信息的精准度。
需要说明的是，上述实施例所提供方法的各步骤的一些执行主体可以是同一设备，或者，该方法也可由不同设备作为执行主体。比如，步骤S102、S104的执行主体可以为同一个执行主体，而步骤S106的执行主体则可以为另一执行主体(如控制单元)；又比如，步骤S102、S104、S106的执行主体均可以为同一个执行主体等等。
在一个具体的实施例中，可结合图6至图8进行说明，本发明实施例的方法的实现过程可以为：
首先，识别移动终端如手机是否被拿起(即根据角速度数据确定移动终端的姿态是否发生变化)。其中，抬手亮屏的设计可通过陀螺仪的角速度判断来完成，即，当陀螺仪未输出较大的角速度时，则可说明该手机并未被人为拿起，此时，CPU等处理器不启动补光灯等发射光线的机制。而当陀螺仪输出较大的角速度时，说明该手机被人地拿起，此时，可进入到下一步判断移动终端屏幕状态的过程。
其次，当确定移动终端的姿态发生变化后，通过手机中的重力传感器判断手机在X、Y、Z方向上的坐标值是否发生变化。当根据基于移动终端的长度Y方向、高度Z方向和宽度X方向的坐标值，确定Y，Z轴的转动角度大于第一预设角度值如60度(Y轴正方向沿着X轴顺时针转)时，可确定手持手机的状态为竖屏状态，并且手机屏幕平行于人脸(其中，平行可扩大解释为屏幕与人脸之间的角度小于30度左右)，以便于观看和图像识别。
当根据基于移动终端的长度Y方向、高度Z方向和宽度X方向的坐标值，确定X，Z轴的转动角度大于第一预设角度值如60度(X轴正方向沿着Y轴逆时针转)时，可确定手持手机的状态为横屏状态，并且手机屏幕平行于人脸(其中，平行可扩大解释为屏幕与人脸之间的角度小于30度左右)，以便于观看和图像识别。
当根据基于移动终端的长度Y方向、高度Z方向和宽度X方向的坐标值，确定X，Y，Z轴的转动角度均大于第一预设角度值如60度(X，Y，Z轴与人脸不是一个平面内的转动)时，可确定手持手机的状态为斜屏状态，此时，手机屏幕不平行于人脸，这种情况下，一般难以观看和图像的识别，不符合用户的体验设计。因此，可重新获取传感器数据，以根据重新获取的传感器数据选择并开启两个摄像头。或者，可以直接截止本实施例的方法的实现过程。
再者，可结合图9至图13进行说明，当确定手持手机的状态为竖屏状态时，可继续对Y，Z轴的转动角度做进一步判断，即判断移动终端的长(Y轴)和高(Z轴)的转动角度大于第二预设角度值如90度，则通过图示证明靠近手机顶部A，B端的CCM摄像模组离目标对象比较近，因此，CPU会优先选择并启动靠近移动终端的顶部A、B端的两个摄像头。而当判断出移动终端的长(Y轴)和高(Z轴)的转动角度小于第二预设角度值如90度且大于第一预设角度值60度，则通过图示证明靠近手机顶部C，D端的CCM摄像模组离目标对象比较近，因此，CPU会优先选择并启动靠近移动终端的顶部C、D端的两个摄像头。
当确定手持手机的状态为横屏状态时，可继续对X，Z轴的转动角度做进一步判断。若判断出移动终端的宽(X轴)和高(Z轴)的转动角度大于第二预设角度值如90度，则通过图示证明靠近手机顶部B，D端的CCM摄像模组离目标对象比较近，因此，CPU会优先选择并启动靠近移动终端的顶部B，D端的两个摄像头。而当判断出移动终端的长(Y轴)和高(Z轴)的转动角度小于第二预设角度值如90度且大于第一预设角度值60度，则通过图示证明靠近手机顶部A，C端的CCM摄像模组离目标对象比较近，因此，CPU会优先选择并启动靠近移动终端的顶部A，C端的两个摄像头。
如此，通过三维坐标系先判断横竖屏的状态，然后再判断哪一组CCM识别模组更靠近人脸(或被识别物体或目标对象)，以选择出靠近目标对象的识别模组对目标对象识别和成像，从而可以通过缩短摄像头与目标对象之间的距离来缩短摄像头对目标对象的识别时间，以及提高摄像头对获取物体的深度信息的精准度，使得识别更加容易。
其中，图10为理想的横屏状态，图11为理想的竖屏状态，相对而言，直接可根据X，Y，Z轴的转动角度即可确定摄像头与目标对象的距离。而很多时候，手机会处于斜屏状态，可参见图12或图13，此时，同样需要根据X，Y，Z轴的转动角度确定摄像头与目标对象的距离，但其中，会涉及到一定的偏移量。如，图12为长(Y轴)和高(Z轴)的转动角度小于第二预设角度值90度的情况，由此可知，C，D更靠近被测物体(L2<L1)，图13为长(Y轴)和高(Z轴)的转动角度大于第二预设角度值90度的情况，由此可知，A，B更靠近被测物体(L3<L4)，其中，L2与L1相比所减少的长度为手机的长度L*sin(偏移Y轴的角度)，L3与L4相比所减少的长度为手机的长度L*sin(偏移Y轴的角度)。
本发明实施例还提供一种基于移动终端的图像识别装置，结合图14至图18进行说明。其中，图14是根据本发明一个实施例的移动终端的光路传播路径的示意性原理图。图15是根据本发明一个实施例的移动终端的图像识别装置的示意性结构图。图16是根据本发明另一个实施例的移动终端的图像识别装置的示意性结构图。图17是根据本发明再一个实施例的移动终端的图像识别装置的示意性结构图。图18是根据本发明一个实施例的移动终端的图像识别装置的示意性结构框图。
如图18所示，本发明实施例的图像识别装置可包括处理器，用于接收用户的输入，控制移动终端的补光灯向目标对象发射光线，补光灯(图14中的发射模块)位于移动终端的显示屏的非显示区域或设置在显示屏与显示屏外框之间的空隙处；设置在显示屏的背面的第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头，第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头或三个摄像头(图14中的接收模块)用于接收由目标对象的表面反射的光线，以根据反射的光线的光强和预设图案对目标对象进行识别，其中，反射的光线经由显示屏的透明区域入射至两个摄像头或三个摄像头。
如此，一方面，多个摄像头可满足用户持握移动终端的任意角度以进行识别成像，因此，可以解决现有技术中由于前置拍照系统位于手机的固定区域，而导致人脸识别的角度比较单一的问题，从而提升用户的使用体验。
另一方面，通过多个摄像头(CCM)接收的反射光线的光强和形成的预设图案，即使用双目测距技术方案，baseline更大，测量物体深度信息的精度更高。而且，由于现有技术中的前置拍照系统一般是放置在显示屏的显示区域以外的区域，而本发明实施例的多个摄像头均设置在显示屏的背面，因此，不会占有显示屏的显示区域，从而提高屏占比，以提升消费者的使用体验。
在上述实施例中，如图15所示，第一摄像头A、第二摄像头B、第三摄像头C和第四摄像头D分别设置于移动终端的四个端角处，本发明实施例的图像识别装置还包括：传感器，用于监控移动终端的传感器数据；处理器用于根据传感器数据选择第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头或三个摄像头，以分别根据穿过显示屏的光线对目标对象进行识别。
应理解，通过对移动终端的传感器数据的检测，选择离用户人脸比较贴近的两个摄像头或三个摄像头，如此，无论用户持握移动终端的角度如何(如水平持握或竖直持握移动终端)，均可通过传感器检测的结果选择并启动利于用户拍照的两个摄像头或三个摄像头，以完成对目标对象的识别。因此，可以解决现有技术中由于前置拍照系统位于手机的固定区域，而导致人脸识别的角度比较单一的问题，从而提升用户的使用体验。
在上述进一步的实施例中，传感器数据包括移动终端的长度方向、宽度方向以及高度方向的坐标值，如图18所示，图像识别装置还包括：屏幕状态确定单元，用于根据移动终端的长度方向、宽度方向以及高度方向的坐标值，确定移动终端处于竖屏状态或横屏状态或倾斜状态；选择单元配置成在确定移动终端处于竖屏或横屏状态的情况下，选择第一、第二、第三和第四摄像头中与目标对象的距离短的两个摄像头。
具体地，屏幕状态确定单元可配置成若基于移动终端的长度方向、高度方向和宽度方向的坐标值，确定移动终端的长和高的转动角度大于第一预设角度值且移动终端的宽的转动角度小于第一预设值，则确定移动终端处于竖屏状态；若基于移动终端的长度方向、高度方向和宽度方向的坐标值，确定移动终端的宽和高的转动角度大于第一预设角度值且移动终端的长的转动角度小于第一预设值，则确定移动终端处于横屏状态。若基于移动终端的长度方向、高度方向和宽度方向的坐标值，确定移动终端的长、宽和高的转动角度均大于第一预设角度值，则确定移动终端处于倾斜状态。
其中，处理器还配置成：若移动终端的长和高的转动角度大于第二预设角度值，则选择并启动靠近移动终端的顶部的两个摄像头(如图16中的摄像头A和摄像头B)；若移动终端的长和高的转动角度小于第二预设角度值，则选择并启动靠近移动终端的底部的两个摄像头(如图16中的摄像头C和摄像头D)；若移动终端的宽和高的转动角度大于第二预设角度值，则选择并启动靠近移动终端的右端的两个摄像头(如图17中的摄像头D和摄像头B)；若移动终端的宽和高的转动角度小于第二预设角度值，则选择并启动靠近移动终端的左端的两个摄像头(如图17中的摄像头A和摄像头C)；其中，第一预设角度值小于第二预设角度值。
由此可见，本发明实施例的方法可通过三维坐标来判定移动终端的显示屏的状态，以为进一步确定选择开启第一、第二、第三和第四摄像头中的两个摄像头做铺垫。即，为后续可以判断并选择出哪一组摄像头CCM识别模组更靠近人脸(或被识别物体)做准备，以通过缩短目标对象与摄像头之间的距离，来缩短摄像头的识别时间，并提高摄像头获取的物体深度信息的精准度，使得识别更加容易。
在上述任一项实施例中，传感器数据包括角速度数据，本发明实施例的装置还可包括姿态确认单元，如图18所示，用于根据角速度数据确定移动终端的姿态是否发生变化，以在确定移动终端的姿态发生变化的情况下，根据移动终端的长度方向、宽度方向以及高度方向的坐标值确定移动终端处于竖屏状态或横屏状态。
如此，在移动终端的姿态发生变化的情况下，说明移动终端被用户拿起，从而有拍照的可能，由此，当移动终端并未被拿起时，则没必要进入到根据移动终端的长度方向、宽度方向以及高度方向的坐标值，确定移动终端处于竖屏状态或横屏状态或倾斜状态的步骤，以避免CPU不断处于工作状态而影响其寿命。
在上述实施例中，补光灯包括第一补光灯和第二补光灯，第一补光灯用于向目标对象发射光线，以向目标对象进行补光，第二补光灯用于向目标对象发射光线，以向目标对象提供预设图案。第一补光灯和第二补光灯可以为红外补光灯，其作为光源发射红外光线，红外光线通过补光灯罩后形成一个面光源(光斑)，并照射在被拍照物体上，光斑经过被照射物体的表面进行反射，反射光线透过显示屏后进入到红外摄像头内成像，得到被拍照物体平面图案。其中，为了保证红外光的透过率，可对显示屏走线层做处理，以进一步提高光线透过率。并且，由于红外补光灯提供红外光源，可以在暗环境下大幅提高拍照效果，提升移动终端暗环境应用场景的用户体验，例如，人脸解锁、人脸支付、AR应用等。
在上述进一步的实施例中，移动终端的屏幕依次包括玻璃层、光线传输层和泡沫层，泡沫层开设一通孔，摄像头正对泡沫层的通孔设置，其中，通孔则构造成接收经过目标对象的表面反射并依次穿过玻璃层、光线传输层的光线，并令光线传递摄像头。如此，通过泡沫层的通孔可将依次穿过玻璃层、光线传输层、泡沫层的光线汇集起来，并使汇集后的光线传递至摄像头，从而可以进一步提高摄像头对目标对象的成像效率。
其中，光线传输层包括偏光片层、透明阳极导电层、发光层以及透明阴极传输层。
在上述实施例中，补光灯可包括具有指定形状纹路的补光灯罩，用于发散补光灯发射的光线并形成预设图案(如光斑等)，以使预设图案照射在目标对象上。摄像头则配置成接收经目标对象的表面反射至屏幕且穿过屏幕的预设图案，并基于穿过屏幕的预设图案得到目标对象的深度信息，以根据目标对象的深度信息确定目标图像。
当用户启动图像采集或人脸解锁等操作时，补光灯会向目标对象发射光线，光线经过补光灯罩后会发散形成预设图案(也可以为面光源或其他图案等)，然后预设图案会照射在目标对象上，预设图案经过目标对象的表面反射至移动终端的屏幕，然后预设图案经过屏幕后传递至摄像头。此时，摄像头拍下预设图案的形状，从而可以得到目标对象的深度信息以及目标对象的屏幕图像。
此外，补光灯可以包括第一补光灯和第二补光灯等。其中，第一补光灯可用于为目标对象提供光强，其可靠近摄像头(如红外摄像头设置)，便于摄像头更好地识别目标对象，第二补光灯可用户为目标对象提供预设图案，其可远离摄像头设置，以便于摄像头采集目标对象的深度信息。当然，补光灯的数量不限于本实施例所限定的具体数值，可根据实际工况进行设置。由于补光灯提供红外光源，因此，当用户在光线比较暗的场景下使用相关应用(如人脸解锁、人脸支付、AR等应用)时，可提升终端暗环境应用场景的用户体验。
其中，当第一补光灯用于为目标对象进行补光时，其补光灯罩则起到聚光的作用，以便于摄像头更好地识别图像。
图19为实现本发明实施例的移动终端的硬件结构示意图。如图19所示，该移动终端1900包括但不限于：射频单元1901、网络模块1902、音频输出单元1903、输入单元1904、传感器1905、显示单元1906、用户输入单元1907、接口单元1908、存储器1909、处理器1910、以及电源1911等部件。本领域技术人员可以理解，图19中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定，移动终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，移动终端包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。
其中，处理器1910，用于执行以下方法：
接收用户的输入，控制移动终端的补光灯向目标对象发射光线，补光灯位于移动终端的显示屏的非显示区域或设置在显示屏与显示屏外框之间的空隙处；
通过移动终端的第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头或三个摄像头接收由目标对象的表面反射的光线，其中，第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头设置在显示屏的背面，反射的光线经由显示屏的透明区域入射至两个摄像头或三个摄像头；
基于两个摄像头或三个摄像头分别接收的反射的光线的光强和预设图案，对目标对象进行识别。
由于移动终端的图像识别方法通过接收用户的输入，控制位于移动终端显示屏的非显示区域的补光灯向目标对象发射光线，然后通过移动终端的第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头或三个摄像头接收由所述目标对象的表面反射的光线(反射的光线从显示屏的正面经由显示屏的透明区域入射至两个摄像头或三个摄像头)，最后根据两个摄像头或三个摄像头接收的反射的光线的光强和形成的预设图案对目标对象进行识别。如此，多个摄像头可满足用户持握移动终端的任意角度以进行识别成像，因此，可以解决现有技术中由于前置拍照系统位于手机的固定区域，而导致人脸识别的角度比较单一的问题，从而提升用户的使用体验。
应理解的是，本发明实施例中，射频单元1901可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器1910处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元1901包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元1901还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。
移动终端通过网络模块1902为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。
音频输出单元1903可以将射频单元1901或网络模块1902接收的或者在存储器1909中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元1903还可以提供与移动终端1900执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元1903包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。
输入单元1904用于接收音频或视频信号。输入单元1904可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)19041和麦克风19042，图形处理器19041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元1906上。经图形处理器19041处理后的图像帧可以存储在存储器1909(或其它存储介质)中或者经由射频单元1901或网络模块1902进行发送。麦克风19042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元1901发送到移动通信基站的格式输出。
移动终端1900还包括至少一种传感器1905，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板19061的亮度，接近传感器可在移动终端1900移动到耳边时，关闭显示面板19061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别移动终端姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器1905还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，其中红外线传感器能够通过发射和接收红外光测量物体与移动终端之间的距离，在此不再赘述。
显示单元1906用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元1906可包括显示面板19061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板19061。
用户输入单元1907可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元1907包括触控面板19071以及其他输入设备19072。触控面板19071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板19071上或在触控面板19071附近的操作)。触控面板19071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器1910，接收处理器1910发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板19071。除了触控面板19071，用户输入单元1907还可以包括其他输入设备19072。具体地，其他输入设备19072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。
进一步的，触控面板19071可覆盖在显示面板19061上，当触控面板19071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器1919以确定触摸事件的类型，随后处理器1910根据触摸事件的类型在显示面板19061上提供相应的视觉输出。虽然在图19中，触控面板19071与显示面板19061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板19071与显示面板19061集成而实现移动终端的输入和输出功能，具体此处不做限定。
接口单元1908为外部装置与移动终端1900连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元1908可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端1900内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端1900和外部装置之间传输数据。
存储器1909可用于存储软件程序以及各种数据。存储器1909可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器1909可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器1910是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1909内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1909内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对移动终端进行整体监控。处理器1910可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器1910可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1910中。
移动终端1900还可以包括给各个部件供电的电源1911(比如电池)，优选的，电源1911可以通过电源管理系统与处理器1910逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
另外，移动终端1900包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。
优选地，本发明实施例还提供一种移动终端，其可包括处理器1910，存储器1909，存储在存储器1909上并可在所述处理器1910上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器1910执行时实现上述图2所示的方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述图2所示的方法的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种基于移动终端的图像识别方法，其特征在于，包括：
接收用户的输入，控制移动终端的补光灯向目标对象发射光线，所述补光灯位于所述移动终端的显示屏的非显示区域或设置在所述显示屏与显示屏外框之间的空隙处；
通过所述移动终端的第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头中的两个摄像头或三个摄像头接收由所述目标对象的表面反射的光线，其中，所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头和所述第四摄像头设置在所述显示屏的背面，所述反射的光线经由所述显示屏的透明区域入射至所述两个摄像头或所述三个摄像头；
基于所述两个摄像头或所述三个摄像头分别接收的所述反射的光线的光强和形成的预设图案，对所述目标对象进行识别。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头和所述第四摄像头分别设置于所述移动终端的四个端角处，所述方法还包括：
监控所述移动终端的传感器数据；
基于所述传感器数据选择并开启所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头和所述第四摄像头中的两个摄像头或三个摄像头，以分别根据穿过所述显示屏的光线对所述目标对象进行识别。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述传感器数据包括所述移动终端的长度方向、宽度方向以及高度方向的坐标值，所述基于所述传感器数据选择并开启所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头和所述第四摄像头中的两个摄像头包括：
基于所述移动终端的长度方向、宽度方向以及高度方向的坐标值，确定所述移动终端处于竖屏状态或横屏状态或倾斜状态；
在确定所述移动终端处于竖屏或横屏状态的情况下，选择并启动所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头和所述第四摄像头中与所述目标对象的距离短的两个摄像头。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述移动终端处于竖屏状态或横屏状态，包括：
若基于所述移动终端的长度方向、高度方向和宽度方向的坐标值，确定所述移动终端的长和高的转动角度大于第一预设角度值且所述移动终端的宽的转动角度小于所述第一预设值，则确定所述移动终端处于竖屏状态；
若基于所述移动终端的长度方向、高度方向和宽度方向的坐标值，确定所述移动终端的宽和高的转动角度大于所述第一预设角度值且所述移动终端的长的转动角度小于所述第一预设值，则确定所述移动终端处于横屏状态。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述移动终端处于倾斜状态，包括：
若基于所述移动终端的长度方向、高度方向和宽度方向的坐标值，确定所述移动终端的长、宽和高的转动角度均大于所述第一预设角度值，则确定所述移动终端处于倾斜状态；
在所述移动终端处于倾斜状态的状态下，重新获取传感器数据，以根据重新获取的传感器数据选择并开启所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头和所述第四摄像头中的两个摄像头。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述选择并启动所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头和所述第四摄像头中与所述目标对象的距离短的两个摄像头，包括：
若所述移动终端的长和高的转动角度大于第二预设角度值，则选择并启动靠近所述移动终端的顶部的两个摄像头；
若所述移动终端的长和高的转动角度小于第二预设角度值，则选择并启动靠近所述移动终端的底部的两个摄像头；
若所述移动终端的宽和高的转动角度大于所述第二预设角度值，则选择并启动靠近所述移动终端的右端的两个摄像头；
若所述移动终端的宽和高的转动角度小于所述第二预设角度值，则选择并启动靠近所述移动终端的左端的两个摄像头；
其中，所述第一预设角度值小于所述第二预设角度值。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述传感器数据包括角速度数据，所述方法还包括：
基于所述角速度数据确定所述移动终端的姿态是否发生变化；
在确定所述移动终端的姿态发生变化的情况下，根据所述移动终端的长度方向、宽度方向以及高度方向的坐标值确定所述移动终端处于竖屏状态或横屏状态。
8.一种基于移动终端的图像识别装置，其特征在于，包括：
处理器，用于接收用户的输入，控制移动终端的补光灯向目标对象发射光线，所述补光灯位于所述移动终端的显示屏的非显示区域或设置在所述显示屏与显示屏外框之间的空隙处；
设置在所述显示屏的背面的第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头和第四摄像头，所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头和所述第四摄像头中的两个摄像头或三个摄像头用于接收由所述目标对象的表面反射的光线，以根据所述反射的光线的光强和所述预设图案对所述目标对象进行识别，其中，所述反射的光线经由所述显示屏的透明区域入射至所述两个摄像头或所述三个摄像头。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头和所述第四摄像头分别设置于所述移动终端的四个端角处，所述装置还包括：
传感器，用于监控所述移动终端的传感器数据；
所述处理器用于根据所述传感器数据选择并开启所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头和所述第四摄像头中的两个摄像头或三个摄像头，以分别根据穿过所述显示屏的光线对所述目标对象进行识别。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述传感器数据包括所述移动终端的长度方向、宽度方向以及高度方向的坐标值，所述装置还包括：
屏幕状态确定单元，用于根据所述移动终端的长度方向、宽度方向以及高度方向的坐标值，确定所述移动终端处于竖屏状态或横屏状态或倾斜状态；
所述处理器配置成在确定所述移动终端处于竖屏或横屏状态的情况下，选择所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述第三摄像头和所述第四摄像头中与所述目标对象的距离短的两个摄像头。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述屏幕状态确定单元配置成：
若基于所述移动终端的长度方向、高度方向和宽度方向的坐标值，确定所述移动终端的长和高的转动角度大于第一预设角度值且所述移动终端的宽的转动角度小于所述第一预设值，则确定所述移动终端处于竖屏状态；
若基于所述移动终端的长度方向、高度方向和宽度方向的坐标值，确定所述移动终端的宽和高的转动角度大于所述第一预设角度值且所述移动终端的长的转动角度小于所述第一预设值，则确定所述移动终端处于横屏状态。
12.一种移动终端，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
13.一种计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要1至7中任一项所述的方法的步骤。
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