解锁方法及电子装置
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域,具体涉及一种解锁方法及电子装置。
背景技术
相关技术的电子装置中,前置的深度相机获取用户面部的深度图像来进行人脸识别解锁。然而,当用户在户外进行人脸识别解锁时,由于环境光的影响,深度图像的质量较低,需要长时间开启深度相机以多次获取图像,从而导致电子装置的功耗增加和解锁过程时间增长,同时,解锁的成功率也较低。
发明内容
本发明提供了一种解锁方法及电子装置。
本发明实施方式的解锁方法用于电子装置,所述电子装置包括前置的深度相机,所述深度相机包括激光投射模组和光线接收模组,所述解锁方法包括步骤:
控制所述光线接收模组获取所述电子装置前方的第一图像;
在获取所述第一图像后,控制所述激光投射模组发射激光并控制所述光线接收模组获取所述电子装置前方的第二图像;
将所述第一图像和所述第二图像差分处理以得到第三图像;和
比较所述第三图像与模板图像以得到匹配结果。
本发明实施方式的解锁方法通过对抓取了环境光的第一图像与抓取了环境光和激光的混合光的第二图像差分处理,得到消去了环境光的第三图像,这样使得第三图像的质量较高,从而使深度相机只需开启较短时间即可获得用于解锁的深度图像,进而降低电子装置的功耗,减少了解锁时间及提高了解锁成功率。
在某些实施方式中,所述解锁方法包括步骤:
根据解锁请求获取所述电子装置前方的第四图像;和
检测所述第四图像以确定所述第四图像是否包含人脸图像,在所述第四图像包含人脸图像时进入所述控制所述光线接收模组获取所述电子装置前方的第一图像的步骤。
如此,可以提高人脸识别的成功率,避免多次解锁,从而降低功耗。。
在某些实施方式中,所述解锁方法包括步骤:
根据所述解锁请求获取所述电子装置与物体之间的距离;
判断所述距离是否处于解锁区间,当所述距离处于所述解锁区间时进入所述获取所述电子装置前方的第四图像的步骤;和
当所述距离不处于所述解锁区间时,控制所述电子装置发出提示直至所述距离处于所述解锁区间。
如此,使得第四图像的质量更高,进一步提高人脸识别的成功率和降低功耗。
在某些实施方式中,所述比较所述第三图像与模板图像以得到匹配结果的步骤包括以下步骤:
从所述第三图像提取人体面部信息以得到第五图像;
从所述模板图像提取人体面部信息以得到第六图像;和
比较所述第五图像与所述第六图像以得到所述匹配结果。
如此,可以通过对用户面部局部特征的比对进行解锁。
在某些实施方式中,所述解锁方法包括步骤:
当所述匹配结果表明所述第三图像与所述模板图像匹配时,控制所述电子装置提示解锁成功并控制所述电子装置解锁;和
当所述匹配结果表明所述第三图像与所述模板图像不匹配时,控制所述电子装置提示解锁失败。
如此,实现根据匹配结果对电子装置解锁。
本发明实施方式的电子装置包括前置的深度相机和解锁装置,所述深度相机包括激光投射模组和光线接收模组,所述解锁装置包括第一获取模块、第二获取模块、差分处理模块和比较模块。所述第一获取模块用于根据解锁请求控制所述光线接收模组获取所述电子装置前方的第一图像。所述第二获取模块用于在获取所述第一图像后,控制所述激光投射模组发射激光并控制所述光线接收模组获取所述电子装置前方的第二图像。所述差分处理模块用于将所述第一图像和所述第二图像差分处理以得到第三图像。所述比较模块用于比较所述第三图像与模板图像以得到匹配结果。
本发明实施方式的电子装置通过对抓取了环境光的第一图像与抓取了环境光和激光的混合光的第二图像差分处理,得到消去了环境光的第三图像,这样使得第三图像的质量较高,从而使深度相机只需开启较短时间即可获得用于解锁的深度图像,进而降低电子装置的功耗,减少了解锁时间及提高了解锁成功率。
在某些实施方式中,所述解锁装置包括第三获取模块和第一判断模块。所述第三获取模块用于根据解锁请求控制所述光线接收模组获取所述电子装置前方的第四图像。所述第一判断模块用于检测所述第四图像以确定所述第四图像是否包含人脸图像,在所述第四图像包含人脸图像时,所述第一获取模块用于控制所述光线接收模组获取所述电子装置前方的第一图像。如此,可以提高人脸识别的成功率,避免多次解锁,从而降低功耗。
在某些实施方式中,所述解锁装置包括第四获取模块、第二判断模块和第一控制模块。所述第四获取模块用于根据解锁请求获取所述电子装置与物体之间的距离。所述第二判断模块用于判断所述距离是否处于解锁区间,当所述距离处于所述解锁区间时,所述第三获取模块用于根据解锁请求获取所述电子装置前方的第四图像。所述第一控制模块用于当所述距离不处于所述解锁区间时,控制所述电子装置发出提示直至所述距离处于所述解锁区间。如此,使得第四图像的质量更高,进一步提高人脸识别的成功率和降低功耗。
在某些实施方式中,所述比较模块包括第一提取单元、第二提取单元和比较单元。所述第一提取单元用于从所述第三图像提取人体面部信息以得到第五图像。所述第二提取单元用于从所述模板图像提取人体面部信息以得到第六图像。所述比较单元用于比较所述第五图像与所述第六图像以得到所述匹配结果。如此,可以通过对用户面部局部特征的比对进行解锁。
在某些实施方式中,所述解锁装置包括第二控制模块和第三控制模块。所述第二控制模块用于当所述匹配结果表明所述第三图像与所述模板图像匹配时,控制所述电子装置提示解锁成功并控制所述电子装置解锁。所述第三控制模块用于当所述匹配结果表明所述第三图像与所述模板图像不匹配时,控制所述电子装置提示解锁失败。如此,实现根据匹配结果对电子装置解锁。
本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实施方式的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明实施方式的解锁方法的流程示意图;
图2是本发明实施方式的电子装置的模块示意图;
图3是本发明实施方式的电子装置的结构示意图;
图4是本发明另一实施方式的解锁方法的流程示意图;
图5是本发明另一实施方式的电子装置的模块示意图;
图6是本发明又一实施方式的解锁方法的流程示意图;
图7是本发明又一实施方式的电子装置的模块示意图;
图8是本发明实施方式的解锁方法的步骤S18的流程示意图;
图9是本发明实施方式的电子装置的比较模块的模块示意图;
图10是本发明再一实施方式的解锁方法的流程示意图;
图11是本发明再一实施方式的电子装置的模块示意图;
主要元件符号说明:
解锁装置10、第三获取模块112、第一判断模块114、第四获取模块111、第二判断模块113、第一控制模块115、第一获取模块12、第二获取模块14、差分处理模块16、比较模块18、电子装置100、深度相机20、激光投射模组22、光线接收模组24、透光部30、第一透光部32、第二透光部34、壳体40、前置摄像头50、屏幕60。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1、图2和图3,本发明实施方式提供一种解锁方法和电子装置100。本发明实施方式的解锁方法用于电子装置100,电子装置100包括前置的深度相机20和解锁装置10,深度相机20包括激光投射模组22和光线接收模组24,解锁方法包括步骤:
S12:控制光线接收模组24获取电子装置100前方的第一图像;
S14:在获取第一图像后,控制激光投射模组22发射激光并控制光线接收模组24获取电子装置100前方的第二图像;
S16:将第一图像和第二图像差分处理以得到第三图像;和
S18:比较第三图像与模板图像以得到匹配结果。
本发明实施方式的解锁装置10包括第一获取模块12、第二获取模块14、差分处理模块16和比较模块18。第一获取模块12用于控制光线接收模组24获取电子装置100前方的第一图像。第二获取模块14用于在获取第一图像后,控制激光投射模组22发射激光并控制光线接收模组24获取电子装置100前方的第二图像。差分处理模块16用于将第一图像和第二图像差分处理以得到第三图像。比较模块18用于比较第三图像与模板图像以得到匹配结果。
本发明实施方式的解锁方法和电子装置100通过对抓取了环境光的第一图像与抓取了环境光和激光的混合光的第二图像差分处理,得到消去了环境光的第三图像,这样使得第三图像的质量较高,从而使深度相机20只需开启较短时间即可获得用于解锁的深度图像,进而降低电子装置100的功耗,减少了解锁时间及提高了解锁成功率。
可以理解,当用户在户外进行人脸识别解锁时,由于受到环境中红外光的影响,深度相机20捕获的深度图像的质量较低,需要长时间开启深度相机20或者多次开启深度相机20来多次获取图像或多次识别,从而导致电子装置100的功耗增加和解锁过程时间增长。而本发明实施方式的解锁方法,在获取第二图像之前,先获取抓取了环境中红外光的第一图像,然后再将第一图像和第二图像进行差分处理,从而得到消去环境光的第三图像。由于第三图像消去了大部分或全部环境光,因而提高了第三图像的质量,有利于提高解锁的成功率,从而减少深度相机20开启的时间和开启的次数,进而降低电子装置100的功耗。
通常地,当接收到解锁请求,电子装置100认为用户需要利用用户的人脸对电子装置100进行解锁,那么第二图像一般是包含人脸图像的。
另外,前置的深度相机20并不意味着深度相机20设置在电子装置100的正面侧(正面侧通常是用户使用电子装置100时,最经常面对的那侧,如图3所示),而是指深度相机20的位置是位于被采集对像的前方,这样,相对地,被采集的对象是位于深度相机20和电子装置100的前方。例如,当深度相机20设置在电子装置100的正面侧时,用户无需调整日常使用电子装置100最经常的方位来进行图像录入;当深度相机20设置在电子装置100的背面侧时,用户需翻转电子装置100将背面侧的深度相机20放置在用户的前方来进行图像录入。当然,深度相机20也可设置在电子装置100的左侧、右侧、上侧或下侧。优选地,深度相机20设置在电子装置100的正面侧。电子装置100包括壳体40和上述实施方式的深度相机20。壳体40设有透光部30。深度相机20收容在壳体40,激光投射模组22和光线接收模组24与透光部30对应设置。
电子装置100包括但不限于手机、平板电脑、可穿戴设备、门禁装置、车载终端等使用拍摄功能的电子装置。
具体地,激光投射模组22可发射红外激光,光线接收模组24可包括红外相机(图未示)。红外相机包括图像传感器(图未示)。图像传感器可以感应激光并将光信号转变成电信号,从而实现对激光图案的采集。透光部30可包括开设在壳体40上的通孔,或透光部30为壳体40上透光的部分。在图示的示例中,透光部30包括第一透光部32和与第一透光部32间隔的第二透光部34。第一透光部32和第二透光部34间隔保证激光投射模组22和光线接收模组24的光路在透光部30不会相互干扰,第一透光部32与激光投射模组22对应设置,激光投射模组22的光源发射的激光通过准直元件准直并经衍射光学元件衍射成图案化的结构光后,从第一透光部32出射至电子装置100外部,从而对人脸的三维信息进行标记。第二透光部34与光线接收模组24对应设置,光线接收模组24通过第二透光部34采集第一图像和第二图像。当然,透光部30也可是单个透光部,激光投射模组22和光线接收模组24共用一个透光部。当共用一个透光部时,要保证激光投射模组22和光线接收模组24在透光部内的光路是分隔开的,相互不干扰。
请参阅图4和图5,在某些实施方式中,解锁方法包括步骤:
S112:根据解锁请求获取电子装置100前方的第四图像;和
S114:检测第四图像以确定第四图像是否包含人脸图像,在第四图像包含人脸图像时进入步骤S12。
在某些实施方式中,解锁装置10包括第三获取模块112和第一判断模块114。第三获取模块112用于根据解锁请求获取电子装置100前方的第四图像。第一判断模块114用于检测第四图像以确定第四图像是否包含人脸图像。在第四图像包含人脸图像时,第一获取模块12用于控制所述光线接收模组24获取所述电子装置100前方的第一图像。如此,可以提高人脸识别的成功率,避免多次解锁,从而降低电子装置100的功耗。
可以理解,当用户准备通过人脸方式进行解锁时,由于深度相机20的拍摄范围有限,如果用户的面部没有处于深度相机20的拍摄范围内,或者虽然用户的面部处于深度相机20的拍摄范围内,但是并不能从拍摄的图像中识别出人脸,这样即使深度相机20捕获了图像,解锁也会失败,如此深度相机20又需要重新捕获图像,使得电子装置100的功耗增加。为了减小这些情况导致的解锁失败,本发明实施方式的解锁方法,在确定第四图像包含人脸图像之后,也即是说,在确定可以从第四图像检测到人脸之后,才进入步骤S12,从而提高解锁的成功率,避免多次开启红外相机20,从而降低电子装置100的功耗。另外,在图示的实施方式中,当第四图像不包含人脸图像时,解锁过程直接结束;在其它实施方式中,当第四图像不包含人脸图像时,继续获取电子装置100前方的第四图像,如此重复预定的次数(比如三次)当最后一次获取的第四图像中依然没有包含人脸图像时,解锁过程才结束。
值得注意的是,此处第四图像的获取,可以通过电子装置100的前置摄像头50进行,前置摄像头50与深度相机20均位于电子装置100的同一侧,由于前置摄像头50与深度相机20相距较近,人脸出现在前置摄像头50的拍摄范围内时,大多数情况下也会出现在深度相机20的拍摄范围内。具体地,在获取电子装置100前方的第四图像时,可以开启前置摄像头50并将前置摄像头50拍摄的内容在电子装置100的屏幕60上实时显示,如此,用户可以及时地、有针对性地调整用户与电子装置100的相对位置,使第四图像包含可检测到的人脸图像。
请参阅图6和图7,在某些实施方式中,解锁方法包括步骤:
S111:根据解锁请求获取电子装置100与物体之间的距离;
S113:判断距离是否处于解锁区间,当距离处于解锁区间时进入步骤S112;和
S115:当距离不处于解锁区间时,控制电子装置100发出提示直至距离处于解锁区间。
在某些实施方式中,解锁装置10包括第四获取模块111、第二判断模块113和第一控制模块115。第四获取模块111用于根据解锁请求获取电子装置100与物体之间的距离。第二判断模块113用于判断距离是否处于解锁区间且当距离处于解锁区间时第三获取模块112用于根据解锁请求获取电子装置100前方的第四图像。第一控制模块115用于当距离不处于解锁区间时控制电子装置100发出提示直至距离处于解锁区间。如此,使得第四图像的质量更高,进一步提高人脸识别的成功率和降低功耗。可以理解,当用户准备通过人脸方式进行解锁时,如果用户距离电子装置100太近,会导致第四图像只能包含部分的人脸图像,如果用户距离电子装置100太远,会导致第四图像不能捕捉到人脸图像的细节。因而,需要使用户与电子装置100之间的距离处于合适的范围内,从而使第四图像的质量最优。当用户与电子装置100之间的距离处于解锁区间时才进入步骤S112,可以保证获取第四图像时电子装置100与用户的距离合适,从而进一步提高解锁的成功率。具体地,可以通过距离传感器来获取用户与电子装置100之间的距离。如此利用了大多数电子装置均有距离传感器,无需增加电子装置新的器件,简单方便成本低。电子装置发出提示,可以是听觉提示或视觉提示,也可是听觉和视觉提示,提示用户调整与电子装置的距离。当距离处于解锁区间时,电子装置停止发出提示。
请参阅图8和图9,在某些实施方式中,步骤S18包括以下步骤:
S182:从第三图像提取人体面部信息以得到第五图像;
S184:从模板图像提取人体面部信息以得到第六图像;和
S186:比较第五图像与第六图像以得到匹配结果。:
在某些实施方式中,比较模块18包括第一提取单元182、第二提取单元184和比较单元186。第一提取单元182用于从第三图像提取人体面部信息以得到第五图像。第二提取单元184用于从模板图像提取人体面部信息以得到第六图像。比较单元186用于比较第五图像与第六图像以得到匹配结果。如此,可以通过对用户面部局部特征的比对进行解锁。
可以理解,在人脸匹配时,第三图像与模板图像的比对可以是比对全部人脸轮廓,也可以是比对人脸局部细节。如此可以使得在一些特定的,用户只能露出局部细节的情形下,人脸识别也能顺利进行,从而方便用户的使用。比如在雾霾天气,用户佩戴口罩时,通过对裸露在外的脸的上半部分识别,用户无需将口罩摘下即可进行解锁。
请参阅图10和图11,在某些实施方式中,解锁方法包括步骤:S192:当匹配结果表明第三图像与模板图像匹配时,控制电子装置100提示解锁成功并控制电子装置100解锁;和
S194:当匹配结果表明第三图像与模板图像不匹配时,控制电子装置100提示解锁失败。
在某些实施方式中,解锁装置10包括第二控制模块192和第三控制模块194。第二控制模块192用于当匹配结果表明第三图像与模板图像匹配时,控制电子装置100提示解锁成功并控制电子装置100解锁。第三控制模块194用于当匹配结果表明第三图像与模板图像不匹配时,控制电子装置100提示解锁失败。如此,实现根据匹配结果对电子装置100进行相应操作,提高了用户的体验。当然,可以对第三图像进行进一步的处理,以进一步消去环境光的干扰和提高图像质量。
具体地,可以以数值的形式来量化第三图像与模板图像的匹配程度,并通过设定阈值的方式来控制匹配通过的难易程度。也即是说,在对第三图像与模板图像进行匹配时,可以根据第三图像与模板图像的匹配程度生成匹配数值,并根据匹配数值与预先设定的匹配阈值来生成匹配结果。当匹配数值低于匹配阈值时,匹配结果表明第三图像与模板图像不匹配,解锁失败;当匹配数值高于匹配阈值时,匹配结果表明第三图像与模板图像匹配,解锁成功。此外,匹配阈值可由用户自行设定和更改。
例如,当匹配数值为70,匹配阈值为80时,匹配结果表明第三图像与模板图像不匹配,解锁失败;当匹配数值为90,匹配阈值为85时,匹配结果表明第三图像与模板图像匹配,解锁成功。
具体地,本发明实施方式可以只满足上述其中一个实施方式或同时满足上述多个实施方式,也就是说,上述一个或多个实施方式组合而成的实施方式也属于本发明实施方式的保护范围。
在本说明书的描述中,参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式,可以理解的是,上述实施方式是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。