CN110443096A - 用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法 - Google Patents

用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，所述可切换滤镜摄像头包括滤镜切换装置和摄像头，所述滤镜切换装置可以切换选择红外带通滤镜和红外截止滤镜；所述方法包括步骤:设置滤镜切换装置处于红外截止滤镜状态，摄像头采集第一图像；滤镜切换装置切换为红外带通滤镜状态，摄像头采集第二图像，第二图像采集完成后继续采集多帧红外图像；对第一图像和第二图像进行人脸活体检测；若人脸活体检测通过，则将第一图像上传到服务器进行云端人脸识别，同时在本地对S2所述的第二图像与多帧红外图像进行质量评估，通过质量评估得到质量最高的红外图像，上传所述质量最高的红外图像到服务器，进行云端虹膜识别。

Description

用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法
技术领域
本发明涉及身份识别技术领域，具体涉及一种用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法。
背景技术
现有技术中，采用可见光图像与红外图像的人脸活体检测方法中，在硬件上通常需要设置两颗摄像头，一颗用来采集可见光图像，另一颗采集红外图像，由于虹膜识别对图像质量要求高，若需要采集虹膜图像则还需再增设一颗红外摄像头，由此造成设备集成度低，无法满足对集成度要求较高的应用场景，且未对红外图像进行充分利用，导致硬件的冗余和浪费，成本较高。
发明内容
本发明旨在提供一种采用单摄像头进行图像采集，以实现活体检测、人脸识别与虹膜识别的摄像头应用方法。
为实现上述技术效果，本发明公开了一种用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，所述可切换滤镜摄像头包括滤镜切换装置和摄像头，所述滤镜切换装置可以切换选择红外带通滤镜和红外截止滤镜；
所述方法包括步骤:
S1: 将滤镜切换装置设置为处于红外截止滤镜状态，所述摄像头采集第一图像，所述第一图像是可见光图像；
S2: 将滤镜切换装置切换为红外带通滤镜状态，所述摄像头采集第二图像，所述第二图像是红外图像；第二图像采集完成后继续采集多帧红外图像；所述多帧红外图像采集完成后，本地对第二图像与多帧红外图像进行质量评估筛选出质量最高的红外图像；
S3: 所述第二图像采集完成后同时在本地比对所述第一图像和所述第二图像进行人脸活体检测；
S4：若人脸活体检测通过，则将第一图像上传到服务器进行云端人脸识别，所述质量评估完成后，将所述质量最高的红外图像上传到服务器，进行云端虹膜识别。
本发明用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法的进一步改进在于，若人脸活体检测未通过，则利用所述第二图像与多帧红外图像进行人眼活体检测；若人眼活体检测通过，将所述质量最高的红外图像上传到服务器，进行云端虹膜识别。
本发明用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法的进一步改进在于，所述在本地进行人脸活体检测是通过活体检测算法分析第一图像与第二图像人脸区域轮廓匹配情况，以及第一图像人脸区域色彩分布与第二图像人脸区域灰度分布是否匹配，从而判断人脸是否为活体。
本发明用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法的进一步改进在于，筛选出质量最高的红外图像进一步包括：在本地对所述多帧红外图像中的虹膜区域图像进行质量评估，得到虹膜区域图像质量最高的红外图像。
本发明用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法的进一步改进在于，所述滤镜切换装置切换为红外带通滤镜状态时，摄像头采集红外图像，通过点亮一红外灯照亮用户，使摄像头采集到清晰的红外图像。
本发明还公开了一种用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，所述方法包括步骤：
S1: 将滤镜切换装置设置为红外截止滤镜状态，所述摄像头采集第一图像，所述第一图像是可见光图像；
S2: 将滤镜切换装置切换为红外带通滤镜状态，所述摄像头采集第二图像，所述第二图像是红外图像；
S3: 在本地比对所述第一图像和所述第二图像进行人脸活体检测；
S4：若人脸活体检测通过，则将第一图像上传到服务器进行云端人脸识别，同时所述摄像头继续采集多帧红外图像，所述红外图像采集完成后，在所述第二图像和所述多帧红外图像中筛选出质量最高的红外图像，将所述质量最高的红外图像上传到服务器，进行云端虹膜识别。
本发明用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法的进一步改进在于，进一步包括步骤：
若人脸活体检测未通过，则对所述第二图像进行人眼活体检测；
若人眼活体检测通过，则所述摄像头继续采集多帧红外图像，并筛选出质量最高的红外图像，将所述质量最高的红外图像上传到服务器，进行云端虹膜识别。
本发明用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法的进一步改进在于，所述在本地进行人脸活体检测是通过活体检测算法分析第一图像与第二图像人脸区域轮廓匹配情况，以及第一图像人脸区域色彩分布与第二图像人脸区域灰度分布是否匹配，从而判断人脸是否为活体。
本发明用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法的进一步改进在于，筛选出质量最高的红外图像进一步包括：在本地对所述多帧红外图像中的虹膜区域图像进行质量评估，得到虹膜区域图像质量最高的红外图像。
本发明用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法的进一步改进在于，所述滤镜切换装置切换为红外带通滤镜状态时，摄像头采集红外图像，通过点亮一红外灯照亮用户，使摄像头采集到清晰的红外图像。
本发明提供的用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，可以在采用单摄像头的硬件设备上，进行红外图像和可见光图像的采集，从而实现多光谱活体检测、人脸识别以及虹膜识别，提高设备的集成度。
附图说明
图1是本发明用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明所称红外带通滤镜通过的光谱段是700nm至900nm，所述红外截止滤镜是指对波长850nm以上的光线进行截至的滤镜，为了保证虹膜图像质量达到虹膜识别要求，摄像头图像传感器成像范围的横向像素数至少为1200像素，本发明提供的用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，可以在采用单摄像头的硬件设备上，进行红外图像和可见光图像的采集；经实验发现，大部分彩色打印在纸张上的图像、大部分彩色照片以及屏幕或投影所呈现的图像，再由红外摄像头拍摄，均无法正常呈现，因此通过比对红外摄像头与彩色摄像头所拍摄的画面，可以达到活体检测的效果。
本发明用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，其中，可切换滤镜摄像头包括滤镜切换装置和摄像头，在一实施例中，所述滤镜切换装置具有一个通光孔、一个红外带通滤镜、一个红外截止滤镜，该滤镜切换装置可以切换选择覆盖在通光孔上的滤镜，即切换选择红外带通滤镜或红外截止滤镜覆盖在通光孔上。当通光孔上覆盖红外带通滤镜时，所述摄像头用以拍摄红外图像；当通光孔上覆盖红外截止滤镜时，所述摄像头用以拍摄可见光图像。本发明中所述滤镜切换装置当前通光孔上覆盖有何种滤镜可以由图像采集程序读取，该图像采集程序还可以控制滤镜切换装置切换覆盖在通光孔上的滤镜，图1是本发明所述方法的流程图，所述方法包括步骤：
S1: 图像采集程序将滤镜切换装置设置为处于红外截止滤镜状态，所述摄像头采集第一图像，所述第一图像是可见光图像；
S2: 图像采集程序将滤镜切换装置切换为红外带通滤镜状态，所述摄像头采集第二图像，所述第二图像是红外图像，滤镜切换装置可以在50ms内完成滤镜切换，因此所述第一图像与所述第二图像的用户姿态几乎相同，第一图像和第二图像是第一组用于活体检测的组图；所述用于活体检测的组图也可以采集多组，具体的，是在第一组用于活体检测的组图采集完成后，滤镜切换装置切换为红外截止滤镜状态，摄像头拍摄第三图像，之后，滤镜切换装置切换为红外带通滤镜状态，摄像头采集第四图像，第三图像和第四图像是第二组用于活体检测的组图，以此类推，可以依据实际应用，采集任意组用于活体检测的组图；在本实施例中只采集一组用于活体检测的组图，因此，第二图像采集完成后继续采集多帧红外图像；若采集多组用于活体检测的组图，则应在组图全部采集完成后再进行红外图像采集。由于虹膜尺寸远小于人脸尺寸，且虹膜识别对图像质量要求高，用户在进行身份识别时通常是逐渐接近设备，故在本发明中采集活体检测组图时先采集可见光图像，然后采集红外图像，当活体检测组图采集完成后，不用再次切换滤镜，可继续连续采集多帧红外图像，所述多帧红外图像的数量达到第一阈值，则停止采集，对所采集的多帧红外图像进行质量评估得到质量最高的红外图像，优选的本实施例中所述第一阈值为20帧。
S3: 在本地将该采集到的第一图像和第二图像进行人脸活体检测。
由于人的皮肤具有反射特性，故拍摄到的皮肤的红外图像和可见光图像，其色彩分布和灰度分布具有一定的特性；而若用打印在纸张上或显示在显示屏上的图像进行身份识别，摄像头拍摄到的红外图像和可见光图像的色彩分布和灰度分布则不具备皮肤所呈现的特性，故此可通过对第一图像色彩分布和第二图像灰度分布的匹配情况进行分析，从而实现活体检测。较佳地，也可在对第一图像色彩分布和第二图像灰度分布的匹配情况进行分析时，对第一图像和第二图像中人脸区域轮廓的匹配情况进行分析。对用户采集的红外图像和可见光图像中均包括用户的面部图像，因此人脸检测算法可以在所述红外图像和可见光图像中检测到人脸区域，并进一步对人脸区域进行分割得到人脸区域轮廓，人脸区域轮廓包括面部轮廓以及五官轮廓，实验表明，用户在大致相同的姿态和位置下，对于真人采集的可见光图像和红外图像的人脸区域轮廓也存在特定的对应关系。
S4: 若人脸活体检测通过，则将所述第一图像上传到服务器进行云端人脸识别，步骤S2所述质量最高的红外图像筛选完成后，将该质量最高的红外图像上传到服务器，进行云端虹膜识别。
进一步地，筛选出质量最高的红外图像是在本地对所述第二图像以及所述多帧红外图像中的虹膜区域图像进行质量评估，从而得到虹膜区域图像质量最高的红外图像，并用此红外图像进行虹膜识别，保证虹膜识别的效率和准确性。
若人脸活体检测不通过，则对第二图像的人眼区域进行人眼活体检测。
若人眼活体检测通过，即人脸活体检测不通过，且人眼活体检测通过，则所述摄像头继续采集多帧红外图像，并筛选出质量最高的红外图像，将所述质量最高的红外图像上传到服务器，进行云端虹膜识别。
若人眼活体检测未通过，即人脸活体检测未通过，且人眼活体检测未通过，则不进行身份识别。
进一步地，所述的用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，采集所述红外图像时，图像采集程序控制一红外灯点亮，从而获得清晰的红外图像。
在另一实施例中，步骤S2所述继续连续采集多帧红外图像，当步骤S3活体检测完成后，才停止采集红外图像，并对所采集的多帧红外图像进行质量评估得到质量最高的红外图像。
在其他实施例中，第一组活体检测图像采集完成并且活体检测完成后后，再连续采集多帧红外图像。
本发明用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，其仅设置一个摄像头，并通过皮肤的反射特性，比对红外图像和可见光图像即可进行活体检测，且人脸识别和虹膜识别的多模态身份识别方式，适应多个环境，提高身份识别的效率和准确度。
以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，所述可切换滤镜摄像头包括滤镜切换装置和摄像头，其特征在于，所述滤镜切换装置可以切换选择红外带通滤镜和红外截止滤镜；
所述方法包括步骤:
S1: 将滤镜切换装置设置为处于红外截止滤镜状态，所述摄像头采集第一图像，所述第一图像是可见光图像；
S2: 将滤镜切换装置切换为红外带通滤镜状态，所述摄像头采集第二图像，所述第二图像是红外图像；第二图像采集完成后继续采集多帧红外图像；所述多帧红外图像采集完成后，本地对第二图像与多帧红外图像进行质量评估筛选出质量最高的红外图像；
S3: 所述第二图像采集完成后同时在本地比对所述第一图像和所述第二图像进行人脸活体检测；
S4：若人脸活体检测通过，则将第一图像上传到服务器进行云端人脸识别，所述质量评估完成后，将所述质量最高的红外图像上传到服务器，进行云端虹膜识别。
2.根据权利要求1所述的用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，其特征在于，进一步包括步骤：
若人脸活体检测未通过，则利用所述第二图像与多帧红外图像进行人眼活体检测；
若人眼活体检测通过，将所述质量最高的红外图像上传到服务器，进行云端虹膜识别。
3.根据权利要求1所述的用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，其特征在于，所述在本地进行人脸活体检测是通过活体检测算法分析第一图像与第二图像人脸区域轮廓匹配情况，以及第一图像人脸区域色彩分布与第二图像人脸区域灰度分布是否匹配，从而判断人脸是否为活体。
4.根据权利要求1所述的用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，其特征在于，筛选出质量最高的红外图像进一步包括：
在本地对所述多帧红外图像中的虹膜区域图像进行质量评估，得到虹膜区域图像质量最高的红外图像。
5.根据权利要求1所述的用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，其特征在于：滤镜切换装置切换为红外带通滤镜状态时，摄像头采集红外图像，通过点亮一红外灯照亮用户，使摄像头采集到清晰的红外图像。
6.一种用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，所述可切换滤镜摄像头包括滤镜切换装置和摄像头，其特征在于，所述滤镜切换装置可以切换选择红外带通滤镜和红外截止滤镜；
所述方法包括步骤:
S1: 将滤镜切换装置设置为红外截止滤镜状态，所述摄像头采集第一图像，所述第一图像是可见光图像；
S2: 将滤镜切换装置切换为红外带通滤镜状态，所述摄像头采集第二图像，所述第二图像是红外图像；
S3: 在本地比对所述第一图像和所述第二图像进行人脸活体检测；
S4：若人脸活体检测通过，则将第一图像上传到服务器进行云端人脸识别，同时所述摄像头继续采集多帧红外图像，所述红外图像采集完成后，在所述第二图像和所述多帧红外图像中筛选出质量最高的红外图像，将所述质量最高的红外图像上传到服务器，进行云端虹膜识别。
7.根据权利要求6所述的用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，其特征在于，进一步包括步骤：
若人脸活体检测未通过，则对所述第二图像进行人眼活体检测；
若人眼活体检测通过，则所述摄像头继续采集多帧红外图像，并筛选出质量最高的红外图像，将所述质量最高的红外图像上传到服务器，进行云端虹膜识别。
8.根据权利要求6所述的用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，其特征在于，所述在本地进行人脸活体检测是通过活体检测算法分析第一图像与第二图像人脸区域轮廓匹配情况，以及第一图像人脸区域色彩分布与第二图像人脸区域灰度分布是否匹配，从而判断人脸是否为活体。
9.根据权利要求6所述的用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，其特征在于，筛选出质量最高的红外图像进一步包括：
在本地对所述多帧红外图像中的虹膜区域图像进行质量评估，得到虹膜区域图像质量最高的红外图像。
10.根据权利要求6所述的用于云平台身份识别的可切换滤镜摄像头的应用方法，其特征在于：滤镜切换装置切换为红外带通滤镜状态时，摄像头采集红外图像，通过点亮一红外灯照亮用户，使摄像头采集到清晰的红外图像。
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