CN114419718A - 电子设备及人脸识别方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种电子设备及人脸识别方法，涉及人脸识别技术领域，可提高电子设备的屏占比。该电子设备包括：中框、显示屏、后壳和人脸识别装置；人脸识别装置包括三维识别模块、承载模块、驱动模块；中框包括顶面、底面以及连接顶面和底面的外观面；顶面包括支撑子面和边框子面；后壳设置于底面上，显示屏设置于支撑子面上；中框还包括第一凹槽，第一凹槽自边框子面沿顶面指向底面的方向凹陷；人脸识别装置的至少部分结构嵌于第一凹槽中；三维识别模块位于承载模块上，驱动模块驱动承载模块转动，以带动三维识别模块围绕转动轴转动；三维识别模块将采集的被识别物体的完整深度信息发送至处理模块，以使处理模块对该信息进行处理。

Description

电子设备及人脸识别方法

技术领域

本申请涉及人脸识别技术领域，尤其涉及一种电子设备及人脸识别方法。

背景技术

现有的人脸识别装置通常放置于显示屏顶部，导致显示屏需要挖空避让，进而使得显示区域减小，不利于电子设备的全面屏设计。或者，将人脸识别装置设置于显示屏的下方，由于人脸识别装置采集的光线需要通过显示屏进入到摄像头，而显示屏包括多个膜层，光线经过这些膜层时光会发生多次折射、反射、衍射等，影响人脸识别精度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种电子设备及人脸识别方法。可以提高电子设备的屏占比，且人脸识别精度高。

第一方面，本申请实施例提供一种电子设备，该电子设备包括中框、显示屏、后壳和人脸识别装置；人脸识别装置包括三维识别模块、承载模块和驱动模块；中框包括顶面、底面以及连接顶面和底面的外观面；顶面包括支撑子面和环绕支撑子面的边框子面；后壳设置于底面上，显示屏设置于支撑子面上；中框还包括第一凹槽，第一凹槽自边框子面沿第一方向凹陷；第一方向为顶面指向底面的方向；人脸识别装置的至少部分结构嵌于第一凹槽中；三维识别模块设置于承载模块上，承载模块用于对三维识别模块进行支撑；驱动模块用于驱动承载模块转动，以带动三维识别模块围绕转动轴转动；转动轴平行于第二方向；第二方向为垂直于第一方向的方向；三维识别模块用于采集被识别物体的完整深度信息，并将完整深度信息发送至处理模块，以使处理模块对完整深度信息进行处理。

通过驱动模块带动三维识别模块转动即可实现较大范围的人脸信息采集，人脸识别装置体积较小，且通过将体积较小的人脸识别装置设置于中框本应具有的边框处，由于该边框对应显示屏的非显示区，这样一来，人脸识别装置不会占用显示屏的显示区，提高手机显示区占整个显示屏（包括显示区和非显示区）的比值，即提高屏占比，提高用户视觉体验。

在一些可能实现的方式中，电子设备还包括处理器和内部存储器；处理器和内部存储器复用为处理模块，无需单独设置处理模块，降低成本，且第一凹槽内无需单独为处理模块预留区域，有利于手机内其他结构的设置。

在一些可能实现的方式中，边框子面包括第一环形边缘和第二环形边缘；第一环形边缘为与支撑子面接触的环形边缘；第二环形边缘为位于第一环形边缘背离支撑子面一侧的环形边缘；第一环形边缘上的任意一点到第二环形边缘的最近距离为边框子面的宽度W1，W1满足：2mm≤W1≤5mm。也就是说，即便边框子面的宽度很小，人脸识别装置也可以设置于边框子面的第一凹槽内，且设置于第一凹槽内的三维识别模块也可以具有较大的视场角，实现较大范围的扫描。相比于通过显示屏挖空的方式设置人脸识别装置，提高显示屏的屏占比。

在一些可能实现的方式中，三维识别模块围绕转动轴自第一方向向下转动第一预设角度的位置开始转动至第一方向向上转动第一预设角度的位置；或者，三维识别模块围绕转动轴自第一方向向上转动第一预设角度的位置开始转动至第一方向向下转动第一预设角度的位置；其中，第一预设角度大于或等于0°，且小于或等于45°。当然，第一预设角度并不限于此，本领域技术人员可以根据实际情况设置第一预设角度的大小，本申请对此不作限定。

在一些可能实现的方式中，三维识别模块包括飞行时间模组，体积小，相应时间快，提高识别效率。

在一些可能实现的方式中，三维识别模块包括双目视觉体系、广角摄像头和高分辨图像传感器，投射视场角FOV可增大至120°及以上，增大采集物体表面信息范围同时缩小装置转动角度，在极短的时间内实现人脸解锁、支付、深度信息获取等功能。

在一些可能实现的方式中，承载模块包括承载部以及沿转动轴方向位于承载部至少一侧的连接部；承载部与连接部固定连接；承载部上固定有三维识别模块；连接部与驱动模块连接，以使驱动模块带动连接部转动，承载模块体积小，结构简单。当然，承载模块的结构并不限于此，本领域技术人员可以根据实际情况设置承载模块的具体结构，本申请对此不作限定。

在一些可能实现的方式中，在上述承载模块包括承载部和连接部的基础上，三维识别模块和承载部之间设置有胶层，结构简单。

在一些可能实现的方式中，在上述承载模块包括承载部和连接部的基础上，承载部上设置有承载槽；三维识别模块通过过盈配合方式设置于承载槽内，由于三维识别模块的部分位于承载槽中，减小人脸识别装置在第一方向的高度，有利于电子设备的轻薄化设计。

在一些可能实现的方式中，在上述承载模块包括承载部和连接部的基础上，承载模块包括承载部以及沿转动轴方向位于承载部一侧的连接部；沿转动轴方向，驱动模块位于连接部背离承载部的一侧。

在一些可能实现的方式中，在上述承载模块包括承载部和连接部的基础上，承载模块包括承载部以及沿转动轴方向位于承载部相对两侧的两个连接部；驱动模块的延伸方向与承载模块的延伸方向垂直。减小承载模块在第二方向占据的空间，为设置其他结构，例如前置摄像头留出空间，手机内各结构的布局更合理。

在一些可能实现的方式中，在上述驱动模块的延伸方向与承载模块的延伸方向垂直的基础上，沿转动轴方向，每个连接部局部突出形成卡持凸起；沿转动轴方向，第一凹槽局部凹陷形成卡持槽；卡持凸起嵌入卡持槽，以使承载模块固定于第一凹槽内，结构简单，且方便人脸识别装置设置于第一凹槽中。

在一些可能实现的方式中，驱动模块包括步进马达，完成扫描的时间较快，可满足极快的手机相应功能化标定时长，快速实现人脸识别解锁、支付等功能化应用。

第二方面，本申请实施例提供一种人脸识别方法，应用于如第一方面的电子设备，人脸识别方法包括：根据用户操纵信息向驱动模块发送控制信号，以使驱动模块根据控制信号驱动承载模块转动，并使三维识别模块围绕转动轴转动；将三维识别模块发送的人脸信息进行处理，以完成人脸识别。

通过驱动模块带动三维识别模块转动即可实现较大范围的人脸信息采集，人脸识别装置体积较小，且通过将体积较小的人脸识别装置设置于中框本应具有的边框处，由于该边框对应显示屏的非显示区，这样一来，人脸识别装置不会占用显示屏的显示区，提高手机显示区占整个显示屏（包括显示区和非显示区）的比值，即提高屏占比，提高用户视觉体验。

在一些可能实现的方式中，当根据用户操纵信息向驱动模块发送控制信号时，三维识别模块围绕转动轴自第一方向向下转动第一预设角度的位置开始转动至第一方向向上转动第一预设角度的位置；或者，三维识别模块围绕所述转动轴自第一方向向上转动第一预设角度的位置开始转动至第一方向向下转动第一预设角度的位置；其中，第一预设角度大于或等于0°，且小于或等于45°；人脸识别方法还包括：判断三维识别模块采集的是否是人脸信息；若三维识别模块采集的不是人脸信息，则向驱动模块发送控制信号，以使驱动模块根据控制信号驱动承载模块转动，并使三维识别模块围绕转动轴自所述第一方向向上转动第一预设角度的位置开始转动至第一方向向下转动第一预设角度的位置；或者，并使三维识别模块围绕转动轴自第一方向向下转动第一预设角度的位置开始转动至第一方向向上转动第一预设角度的位置，这样可缩短扫描完成时间，提升扫描效率。

在一些可能实现的方式中，当根据用户操纵信息向驱动模块发送控制信号时，三维识别模块围绕转动轴自所述第一方向向下转动第一预设角度的位置开始转动至第一方向向上转动第一预设角度的位置；或者，三维识别模块围绕转动轴自第一方向向上转动第一预设角度的位置开始转动至第一方向向下转动第一预设角度的位置；其中，第一预设角度大于或等于0°，且小于或等于45°；根据用户操纵信息向驱动模块发送控制信号，以使驱动模块根据所述控制信号驱动承载模块转动，并使三维识别模块围绕转动轴转动，包括：根据用户操纵信息以及确定的待识别人脸的距离和高度信息向驱动模块发送控制信号，以使驱动模块根据控制信号驱动承载模块转动，并使三维识别模块围绕转动轴自第一方向向下转动第二预设角度的位置开始转动至第一方向向上转动第二预设角度的位置；或者，并使三维识别模块围绕转动轴自第一方向向上转动第二预设角度的位置开始转动至第一方向向下转动第二预设角度的位置；其中，第二预设角度小于第一预设角度。即基于待识别物体的距离和高度发送控制信号时，可使得三维识别模块转动一定角度，而非全角度旋转。这样一来，可节约扫描周期，提高识别效率。

在一些可能实现的方式中，用户操纵信息为用户通过摄像头进行拍摄的信息；将三维识别模块发送的人脸信息进行处理，包括：将摄像头拍摄的图片与三维识别模块发送的人脸信息进行拟合，并进行图像优化处理。即将摄像头拍摄的RGB照片与带深度信息人脸图像进行拟合，针对不同位置特征做出对应美化处理，得到更为清晰与美观的摄影照片。例如，自拍、视频的时候相应的美颜和人脸的优化。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电子设备的拆分结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种人脸识别装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种人脸识别装置的拆分结构示意图；

图5a为本申请实施例提供的电子设备的应用场景图之一；

图5b为本申请实施例提供的电子设备的应用场景图之一；

图5c为本申请实施例提供的电子设备的应用场景图之一；

图6为相关技术中一种电子设备的应用场景图；

图7为本申请实施例提供的又一种电子设备的结构示意图；

图8为图7中人脸识别装置的结构示意图；

图9为图7中人脸识别装置的拆分结构示意图；

图10a为本申请实施例提供的一种驱动马达的结构示意图；

图10b为本申请实施例提供的又一种驱动马达的结构示意图；

图10c为本申请实施例提供的又一种驱动马达的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种人脸识别方法的流程图；

图12为本申请实施例提供的又一种人脸识别方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本申请实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一目标对象和第二目标对象等是用于区别不同的目标对象，而不是用于描述目标对象的特定顺序。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个处理单元是指两个或两个以上的处理单元；多个系统是指两个或两个以上的系统。

本申请实施例提供一种电子设备，图1示出了电子设备的结构示意图。如图1所示，电子设备100可以包括：处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中，传感器模块180可以包括陀螺仪传感器180A，加速度传感器180B，距离传感器180C，触摸传感器180D等。摄像头193可以包括至少一个后置摄像头和至少一个前置摄像头。

陀螺仪传感器180A可以用于确定电子设备的运动姿态。在一些实施例中，可以通过陀螺仪传感器180A确定电子设备围绕三个轴(即，x，y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180A可以用于拍摄防抖。示例性的，当按下快门，陀螺仪传感器180A检测电子设备抖动的角度，根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离，让镜头通过反向运动抵消电子设备的抖动，实现防抖。陀螺仪传感器180A还可以用于导航，体感游戏场景。电子设备100还可以根据陀螺仪传感器180A的运动姿态确定显示屏194点亮。

加速度传感器180B可检测电子设备在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当电子设备静止时可检测出重力的大小及方向。加速度传感器180B可以用于识别电子设备姿态，应用于点亮屏幕，横竖屏切换，计步器等应用。示例性的，当电子设备100被抬起（拿起）时，短时间内电子设备100发生加速度变化，这个变化被加速度传感器180B检测到，显示屏194点亮。

距离传感器180C，用于测量是否有物体靠近，且可以测量出物体的与电子设备100的距离以及物体的高度。电子设备100可以通过红外或激光测量是否有物体靠近，以及测量物体的距离和高度。

触摸传感器180D，也称“触控面板”。触摸传感器180D可以设置于显示屏194，由触摸传感器180D与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器180D用于检测作用于其上或附近的触摸操作。示例性的，当双击显示屏194，电子设备100点亮显示屏194。

按键190包括开机键，音量键等。按键190可以是机械按键。也可以是触摸式按键。电子设备100可以接收按键输入，产生与电子设备100的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。示例性的，当按下按键190，显示屏194点亮。

可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

本申请实施例提供的电子设备可以是手机、电脑、平板电脑、个人数字助理（personal digital assistant，简称PDA）、车载电脑、电视、智能穿戴式设备、智能家居设备等，本申请实施例对上述电子设备的具体形式不作特殊限定。

以下为了方便说明，以电子设备100是手机为例进行说明。且为了便于清楚描述后续各结构特征及结构特征的位置关系，以X轴方向、Y轴方向及Z轴方向来规定手机内各结构的位置关系。其中，X轴方向（也称为第二方向）为手机的宽度方向，Y轴方向为手机的长度方向，Z轴方向（也称为第一方向）为手机的厚度方向。

图2为本申请实施例提供的一种电子设备的拆分结构示意图，如图2所示，手机包括中框10、显示屏194以及后壳20。沿Z轴方向，后壳20和显示屏194相对设置，中框10位于后壳20和显示屏194之间。

沿Z轴方向，中框10包括相对设置的顶面101和底面102，还包括连接顶面101和底面102的外观面103，外观面103例如位于手机的外侧。顶面101包括支撑子面1011和环绕支撑子面1011的边框子面1012。后壳20设置于底面102上，显示屏194设置于支撑子面1011上。

中框10、后壳20和显示屏194可以围成容纳腔体。容纳腔体中设置有主板和电池等结构。主板上设置有处理器110和内部存储器121等结构。内部存储器121用于存储计算机程序代码。计算机程序代码包括计算机指令。处理器110用于调用计算机指令以使手机执行相应的操作。

后壳20的材料例如可以包括塑料、素皮、玻璃纤维等不透光材料；也可以包括玻璃等透光材料。本申请实施例不对后壳的材料进行限定。

显示屏194例如包括液晶显示（Liquid Crystal Display，LCD）屏、有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode，OLED）显示屏或LED显示屏等，其中，LED显示屏例如包括Micro-LED显示屏、Mini-LED显示屏等。本申请实施例不对显示屏194的类型进行限定。

继续参见图2，手机还包括盖板30。沿Z轴方向，盖板30位于显示屏194背离支撑子面1011的一侧。盖板30例如通过光学透明胶（optically clear adhesive，OCA）与显示屏194贴合在一起。盖板30用于对显示屏194进行保护，提高显示屏194的耐划伤和扛冲击能力等。盖板30包括但不限于玻璃、聚酰亚胺（Polyimide，PI）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate，PET）等非金属透明硬质材料。

手机还包括人脸识别装置40。人脸识别装置40用于对用户进行人脸识别，以完成手机解锁、支付、摄像、直播、深度信息采集等。

现有的人脸识别装置体积较大，且为了满足较大的视场角，实现较大范围的采集，显示屏开孔较大，显示屏的显示区较小，用户视觉体验差。

基于此，本申请实施例提供了一种人脸识别装置，本申请实施例提供的人脸识别装置包括驱动模块和三维识别模块等。通过驱动模块带动三维识别模块转动即可实现较大范围的人脸信息采集，人脸识别装置体积较小，且通过将体积较小的人脸识别装置设置于中框本应具有的边框处，由于该边框对应显示屏的非显示区，这样一来，人脸识别装置不会占用显示屏的显示区，提高手机显示区占整个显示屏（包括显示区和非显示区）的比值，即提高屏占比，提高用户视觉体验。

下面结合电子设备对人脸识别装置40的具体结构以及具体位置进行介绍。

继续参见图2，中框10还包括第一凹槽11，第一凹槽11自边框子面1012沿Z轴方向凹陷。人脸识别装置40嵌于第一凹槽11中。

此处需要说明的是，本申请实施例对第一凹槽11的位置不作限定，图2仅以第一凹槽11位于中框10的正上方为例进行的说明。在其他可选实施例中，第一凹槽11还可以位于中框10的正下方（即人脸识别装置40位于中框10的正下方）。当人脸识别装置40位于中框10的正下方时，人脸识别装置40在手机上的装配位置布局利用率提升，给手机内部的前置摄像头、天线、射频等结构留够空间。

结合图3和图4，人脸识别装置40包括三维识别模块41、承载模块42、驱动模块43和连接模块44。

三维识别模块41设置于承载模块42上，承载模块42用于对三维识别模块41进行支撑。驱动模块43用于驱动承载模块42转动，进而带动三维识别模块41围绕转动轴O转动，其中，转动轴O平行于X轴方向。换言之，参见图5a-图5c，当用户在正视手机（即水平方向，亦即平行于Z轴方向）时，三维识别模块41沿Y轴方向自上而下以及水平向下或自下而上以及水平向上摆动。其中，自下而上以及水平向上可以是，三维识别模块41自用户在正视手机时的方向向下转动第一预设角度α的位置开始围绕转动轴O转动至用户在正视手机时的方向向上转动第一预设角度α的位置。自上而下以及水平向下可以是，三维识别模块41自用户在正视手机时的方向向上转动第一预设角度α的位置开始围绕转动轴O转动至用户在正视手机时的方向向下转动第一预设角度α。其中，第一预设角度α例如大于或等于0°，且小于或等于45°。

三维识别模块41可用于不同距离处不同长度的被识别物体表面信息识别。当三维识别模块41随着承载模块42的转动而转动时，可以采集得到被识别物体的完整深度信息。连接模块44的一端与三维识别模块41电连接，连接模块44的另一端与处理模块电连接。连接模块44用于将三维识别模块41采集得到的被识别物体的完整深度信息发送至处理模块。处理模块用于拟合连续扫描采集的深度及图像信息以获得物体表面完整的深度及图像信息，以完成相应的功能。例如完成人脸识别、深度信息采集、美颜、人脸支付等功能。

上述处理模块例如包括图1中所示的处理器110和内部存储器121。

此处需要说明的是，处理模块可以为人脸识别装置40单独具有的模块，即人脸识别模块40还包括处理模块，处理模块与连接模块44电连接，以通过连接模块44接收三维识别模块41采集得到的被识别物体的完整深度信息。处理模块也可以为手机内的处理器110和内部存储器121，即手机内的处理器110和内部存储器121实现手机其他功能的同时，还可以接收三维识别模块41采集得到的被识别物体的完整深度信息，并进行相应的处理。当处理模块为手机内已有的处理器110和内部存储器121时，无需单独设置处理模块，降低成本，且第一凹槽11内无需单独为处理模块预留区域，有利于手机内其他结构的设置。本申请实施例均以处理模块为手机内的处理器110和内部存储器121为例进行的说明。

示例性的，继续参见图5a-图5c，当需要进行刷脸支付时，驱动模块43基于接收的控制信号驱动承载模块42旋转，进而带动位于承载模块42上的三维识别模块41沿Y轴方向自用户在正视手机时的方向向下转动45°的位置开始，围绕转动轴O转动至用户在正视手机时的方向向上转动45°的位置。三维识别模块41在旋转的同时实时采集人脸深度信息，并将采集的人脸深度信息通过连接模块44实时发送至处理器110，处理器110拟合连续扫描采集的深度及图像信息以获得人脸表面完整的深度及图像信息，且将该信息与内部存储器121中已存储的人脸信息进行对比识别，从而完成刷脸支付。

当三维识别模块41自用户在正视手机时的方向向下转动45°，且自用户在正视手机时的方向向上转动45°时，三维识别模块41投射视场角（Field of Vision，FOV）大于或等于70°，且小于或等于90°。三维识别模块31可以满足物距（被识别物体到手机的距离）10-100mm，像高（被识别物体的高度）300mm-1800mm的物体信息识别。而现有的人脸识别装置为了完成较大范围的扫描，参见图6，人脸识别装置需要占据较大的区域，这样，将会导致显示屏的显示区较小。也就是说，本申请实施例中，设置于边框处的人脸识别装置40即可具有较大的视场角，实现较大范围的扫描，无需占用显示屏的显示区，提高手机的屏占比，有利于手机的窄边框设计。

在此基础上，继续参见图2，边框子面1012包括第一环形边缘1013和第二环形边缘1014。第一环形边缘1013为与支撑子面1011接触的边缘；第二环形边缘1014为位于第一环形边缘1013背离支撑子面1011一侧的环形边缘。其中，第一环形边缘1013上的任意一点到第二环形边缘1014的最近距离为边框子面1012的宽度W1，W1满足：2mm≤W1≤5mm。也就是说，即便边框子面1012的宽度很小，人脸识别装置40也可以设置于边框子面1012的第一凹槽11内，且设置于第一凹槽11内的三维识别模块41也可以具有较大的视场角，实现较大范围的扫描。相比于通过显示屏挖空的方式设置人脸识别装置，提高显示屏的屏占比。

对于三维识别模块41的类型，本申请实施例对三维识别模块41的类型不作限定，只要可以实现被识别物体表面信息识别即可。

在一些可能实现的方式中，继续参见图3和图4，三维识别模块41例如为飞行时间（Time of flight，TOF）模组。TOF模组包括光源发射端411和光反射接收端412。光源发射端411发射方形或者脉冲波（例如为红外单色光）投射到被识别物体表面，进一步反射投射到光反射接收端412以获得相应深度信息和图像。由于驱动模块43通过驱动承载模块42带动TOF模组旋转一定角度，因此，TOF模组可采集得到被识别物体的完整深度信息。

又一些可能实现的方式中，三维识别模块41为双目视觉体系和广角摄像头，其还包括高分辨图像传感器，投射视场角FOV可增大至120°及以上，增大采集物体表面信息范围同时缩小装置转动角度，在极短的时间内实现人脸解锁、支付、深度信息获取等功能。

当然，三维识别模块41除了包括上述TOF模组或双目视觉体系、广角摄像头以及高分辨图像传感器外，还可以包括结构光模组、激光等其他具有高解析力的装置，以便采集到精准的被识别物体表面信息，本领域技术人员可以根据实现情况选择三维识别模块41的类型。

对于承载模块42的材料，本申请实施例对承载模块42的材料不作限定。示例性的，承载模块42包括但不限于绝缘的轻量型聚合物或非金属材料。

对于承载模块42的具体结构，本申请实施例对承载模块42的具体结构不作限定，只要可以根据驱动模块43的驱动带动三维识别模块41转动即可。

在一些可能实现的方式中，继续参见图4，承载模块42包括承载部421以及沿转动轴O方向位于承载部421至少一侧的连接部422。承载部421与连接部422固定连接。承载部421上固定有三维识别模块41。连接部422与驱动模块43连接，以使驱动模块43带动连接部422转动，进而带动位于承载部421上的三维识别模块41转动。对于连接部422与驱动模块43连接的方式，将在介绍驱动模块43时进行说明，此处不再赘述。

在此情况下，本申请实施例对三维识别模块41设置于承载部421上的方式不作限定。

一个示例中，三维识别模块41和承载部421之间设置有胶层。即通过胶合的方式将三维识别模块41固定于承载部421上。

又一个示例性，承载部421上设置有承载槽（图中未示出）。三维识别模块41和承载槽之间利用公差配合形式形成稳定装配和连接。

对于驱动模块43的位置，本申请实施例对驱动模块43的位置不作限定，只要可以驱动承载模块42进行转动，进而带动三维识别模块41完成被测物体表面的完整扫描即可。

在一些可能实现的方式中，继续参见图3和图4，承载模块42包括承载部421以及沿转动轴O方向位于承载部421一侧的连接部422。沿转动轴O方向，驱动模块43位于连接部422背离承载部421的一侧。

又一些可能实现的方式中，参见图7-图9，承载模块42包括承载部421以及沿转动轴O方向位于承载部421相对两侧的两个连接部422。驱动模块43的延伸方向与承载模块42的延伸方向垂直。三维识别模块41、承载模块42和连接模块44位于第一凹槽11内。

当驱动模块43的延伸方向与承载模块42的延伸方向垂直时，驱动模块43与其中一个连接部422连接。这样设置的好处在于，减小承载模块42在X轴方向占据的空间，为设置其他结构，例如前置摄像头留出空间，手机内各结构的布局更合理。

在此基础上，沿转动轴O方向，每个连接部422局部突出形成卡持凸起423。沿转动轴O方向，第一凹槽11局部凹陷形成卡持槽。卡持凸起423嵌入卡持槽，以使承载模块42固定于第一凹槽11内。

对于驱动模块43的类型，本申请实施例对驱动模块43的类型不作限定，只要可以驱动承载模块42进行转动，完成被测物体表面的完整扫描即可。

在一些可能实现的方式中，驱动模块43为驱动马达。驱动马达线性旋转带动三维识别模块41旋转。

在此情况下，本申请实施例对驱动马达的类型不进行限定。

一个示例中，驱动马达例如为步进马达。当驱动马达为步进马达时，步进马达脉冲频率在250-1000PPS（每秒钟的脉冲数量）；步距角可通过步进马达的驱动处理器调控到4-16细分；其自上而下、水平向下或自下而上、水平向上形式旋转最大角度所需时间在50-200ms，可满足极快的手机相应功能化标定时长；快速实现人脸识别解锁、支付等功能化应用。

在此情况下，本申请实施例对步进马达的类型不进行限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。示例性的，步进马达包括圆轴式马达431（图10a）、三叉式马达432（图10b）以及螺纹式马达433（图10c）。

结合图3，当步进马达为圆轴式马达431时，圆轴式马达431通过过盈配合的方式与承载模块42形成稳定装配和连接。

结合图8和图9，当步进马达为三叉式马达432时，三叉式马达432通过齿合的方式与其中一个连接部422连接。

当步进马达为螺纹式马达433时，螺纹式马达433通过螺纹连接的方式与承载模块42形成稳定装配和连接。

对于连接模块44的类型，本申请实施例对连接模块44的类型不作限定。只要可以将实现信号传输即可。

在一些可能实现的方式中，连接模块44为柔性电路板。即三维识别模块41通过柔性电路板与处理模块电连接。

在此情况下，柔性电路板与主板之间例如通过表面电路引脚、喷涂银胶或导电件嵌件注塑（insert molding）形式实现电路连接，以将三维识别模块41采集的被识别物体的完整深度信息传输至主板上的处理模块（即处理器110和内部存储器121）。

本申请实施例还提供一种人脸识别方法，该人脸识别方法例如可以应用于本申请实施例中的电子设备，具有相同的有益效果，在该实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述电子设备的实施例。

一个可能的应用场景为：通过人脸识别装置进行手机解锁、刷脸支付等；另一个可能的应用场景为：通过人脸识别装置进行美颜、特征辨别等。

场景一

参见图11，本申请实施例提供的人脸识别方法可通过如下步骤实现：

S1101、感应模块将采集的用户操作信息发送至处理器。

感应模块例如包括陀螺仪传感器180A、加速度传感器180B、距离传感器180C、触摸传感器180D和按键190等。

当陀螺仪传感器180A、加速度传感器180B、距离传感器180C、触摸传感器180D和按键190中的至少一者采集到用户操作信息时向处理器发送该用户操作信息。

当陀螺仪传感器180A采集到用户操作信息时，用户操作信息例如为当用户拿起手机时，陀螺仪传感器180A采集的手机的运动姿态发生改变的信息。

当加速度传感器180B采集到用户操作信息时，用户操作信息例如为当用户拿起手机时，加速度传感器180B采集的手机的加速度发生变化的信息。

当距离传感器180C采集到用户操作信息时，用户操作信息例如为当用户改变拿起手机时，距离传感器180C采集的用户靠近时红外或激光发生改变的信息。

当触摸传感器180D采集到用户操作信息时，用户操作信息为当用户双击显示屏194时，触摸传感器180D感应到的信息。

当按键190采集到用户操作信息时，用户操作信息例如为用户按压按键时，按键190感应到的信息。

也就是说，当感应模块感应到用户需要完成的功能化应用需求时，可能需要进行人脸识别（手机解锁、刷脸支付等）。

S1102、处理器向驱动模块发送控制信号，以使驱动模块驱动承载模块转动，进而带动三维识别模块围绕转动轴沿Y轴方向自上而下和水平向下或自下而上和水平向上转动第一预设角度。

当陀螺仪传感器180A、加速度传感器180B、距离传感器180C、触摸传感器180D和按键190中的至少一者采集到用户操作信息时，说明用户可能需要进行人脸识别。此时处理器110向驱动模块43发送控制信号。驱动模块43根据控制信号驱动承载模块42转动，进而带动三维识别模块41围绕转动轴O转动第一预设角度。

S1103、三维识别模块采集人脸信息，并将人脸信息发送至处理器。

当三维识别模块41随着承载模块42的转动而转动时，可以采集得到人脸的完整深度信息，并将采集得到的完整深度信息实时发送至处理器110。

S1104、处理器判断三维识别模块采集的是否是人脸信息，如果三维识别模块采集是人脸信息（即采集人脸信息成功），则执行步骤S1106；，则执行步骤S1105；

也就是说，处理器会先判断三维识别模块旋转一周时采集的信息是否为人脸信息，如果三维识别模块旋转一周时采集的信息是人脸信息，则可以进行后面的处理，即步骤S1106。如果三维识别模块旋转一周时采集的信息不是人脸信息，则执行步骤S1105。

S1105、处理器继续向驱动模块发送控制信号，以使驱动模块驱动承载模块转动，进而带动三维识别模块围绕转动轴沿Y轴方向自下而上和水平向上或自上而下和水平向下转动第一预设角度，直至采集人脸信息成功，则执行步骤S1106。

如果不是，则需要继续采集人脸信息。如果三维识别模块41是自上而下和水平向下采集人脸信息失败时，在继续采集人脸信息时，处理器110可控制驱动模块43带动三维识别模块41自下而上以及水平向上再次扫描人脸，无需将三维识别模块41归位到自上而下的扫描形式。这样可缩短扫描完成时间，提升扫描效率。

S1106、处理器对人脸信息进行处理，并将处理后的人脸信息与内部存储器中存储的人脸信息进行比对。

处理器110拟合连续扫描采集的深度及图像信息以获得人脸表面完整的深度及图像信息，并将该信息与内部存储器121中已存储的人脸信息进行对比识别。

S1107、若处理后的人脸信息与内部存储器中存储的人脸信息匹配，则完成手机解锁或刷脸支付。

如果获得人脸表面完整的深度及图像信息与内部存储器121中已存储的人脸信息匹配，从而完成相应的功能。例如完成人脸识别、深度信息采集、人脸支付等功能。如果获得人脸表面完整的深度及图像信息与内部存储器121中已存储的人脸信息不匹配，则不能完成人脸识别、深度信息采集、人脸支付等功能。

可选的，感应模块将采集的用户操作信息发送至处理器，包括：距离传感器将采集的用户操作信息以及确定的待识别人脸的距离和高度发送至处理器；处理器向驱动模块发送控制信号，以使驱动模块驱动承载模块转动，包括：处理器根据用户操作信息以及待识别人脸的距离和高度信息向驱动模块发送控制信号，以使驱动模块驱动承载模块转动，进而带动三维识别模块围绕转动轴沿Y轴方向自上而下和水平向下或自下而上和水平向上转动第二预设角度，其中，第二预设角度小于第一预设角度。

示例性的，当感应模块的距离传感器180C待识别用户进入测距量程时，距离传感器180C还能识别待识人脸的距离和高度。其中，待识别人脸的物距300mm，像高300mm。距离传感器180C将采集的待识别人脸进入测距量程的信息以及待识别人脸的距离和高度发送至处理器110。处理器110根据待识别人脸进入测距量程的信息以及待识别人脸的距离和高度信息向驱动模块43发送控制信号，以使驱动模块驱动承载模块转动，进而带动三维识别模块围绕转动轴沿Y轴方向自上而下和水平向下或自下而上和水平向上转动25°。换言之，如果距离传感器180C不去识别待识别物体的距离和高度，则处理器向驱动模块发送的控制信号会使得三维识别模块围绕转动轴沿Y轴方向自上而下和水平向下或自下而上和水平向上转动45°。如果基于待识别物体的距离和高度发送控制信号时，可使得三维识别模块41转动一定角度，而非全角度旋转。这样一来，可节约扫描周期，提高识别效率。

场景二

参见图12，本申请实施例提供的人脸识别方法可通过如下步骤实现：

S1201、摄像头启动拍照或摄像功能时，处理器向驱动模块发送控制信号，以使驱动模块驱动承载模块转动，进而带动三维识别模块围绕转动轴沿Y轴方向自上而下和水平向下或自下而上和水平向上转动第一预设角度。

由于摄像头193拍摄的RGB照片是二维的，没有深度信息。所以在摄像头193启用拍照或摄像功能时，处理器110调用驱动模块43驱动边框处的三维识别模块41旋转捕获人脸信息。

S1202、三维识别模块采集人脸信息，并将人脸信息发送至处理器。

当三维识别模块41随着承载模块42的转动而转动时，可以采集得到人脸的完整深度信息，并将采集得到的完整深度信息实时发送至处理器110。

S1203、处理器判断三维识别模块采集的是否是人脸信息，如果三维识别模块采集是人脸信息（即采集人脸信息成功），则执行步骤S1205；如果三维识别模块采集的不是人脸信息（即采集人脸信息失败），则执行步骤S1204；

也就是说，处理器会先判断三维识别模块旋转一周时采集的信息是否为人脸信息，如果三维识别模块旋转一周时采集的信息是人脸信息，则可以进行后面的处理，即步骤S1205。如果三维识别模块旋转一周时采集的信息不是人脸信息，则执行步骤S1105。

S1204、处理器继续向驱动模块发送控制信号，以使驱动模块驱动承载模块转动，进而带动三维识别模块围绕转动轴沿Y轴方向自下而上和水平向上或自上而下和水平向下转动第一预设角度，直至采集人脸信息成功，则执行步骤S1205。

如果不是，则需要继续采集人脸信息。如果三维识别模块41是自上而下和水平向下采集人脸信息失败时，在继续采集人脸信息时，处理器110可控制驱动模块43带动三维识别模块41自下而上以及水平向上再次扫描人脸，无需将三维识别模块41归位到自上而下的扫描形式。这样可缩短扫描完成时间，提升扫描效率。

S1205、处理器对人脸信息进行处理，以获得带深度信息的人脸图像。

S1206、处理器将摄像头拍摄的RGB照片与带深度信息的人脸图像进行拟合，并进行图像优化处理。

处理器110将摄像头拍摄的RGB照片与带深度信息人脸图像进行拟合，针对不同位置特征做出对应美化处理，得到更为清晰与美观的摄影照片。比如自拍、视频的时候相应的美颜和人脸的优化。

可选的，三维识别模块采集人脸信息，并将人脸信息发送至处理器，包括：带有预设点阵密度的点阵光源的TOF模块旋转捕获人脸信息，并将人脸信息发送至处理器；处理器对人脸信息进行处理，以获得带深度信息的人脸图像，包括：处理器将所得到的特征部位点阵集拟合，以获得带深度信息人脸图像。

处理器110调用驱动模块43驱动屏幕边框移动式带有稀疏点阵光源的TOF模块旋转，并捕获人脸信息。并将所得到的特征部位点阵集用处理器110计算拟合得到带深度信息人脸图像。带有稀疏点阵光源的TOF模块可利用较少点光源得到面部特征信息，快速且不同环境适用性强，且方便后期对磨皮、美白、瘦脸、祛眼袋、眼部增强、五官立体等对应性的修图，可达到快速美颜效果。也就是说，采用带有稀疏点阵光源的TOF模块，一方面提高了成像照片的成像效果，另一方面提高了动态深度数据的准确性，从而使得图像处理效果较好，同时降低成本、功耗、算力、缩小体积，更具适用性。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：中框、显示屏、后壳和人脸识别装置；所述人脸识别装置包括三维识别模块、承载模块和驱动模块；

所述中框包括顶面、底面以及连接所述顶面和所述底面的外观面；所述顶面包括支撑子面和环绕所述支撑子面的边框子面；所述后壳设置于所述底面上，所述显示屏设置于所述支撑子面上；

所述中框还包括第一凹槽，所述第一凹槽自所述边框子面沿第一方向凹陷；所述第一方向为所述顶面指向所述底面的方向；

所述人脸识别装置的至少部分结构嵌于所述第一凹槽中；

所述三维识别模块设置于承载模块上，所述承载模块用于对所述三维识别模块进行支撑；

所述驱动模块用于驱动所述承载模块转动，以带动所述三维识别模块围绕转动轴转动；所述转动轴平行于第二方向；所述第二方向为垂直于所述第一方向的方向；

所述三维识别模块用于采集被识别物体的完整深度信息，并将所述完整深度信息发送至处理模块，以使处理模块对所述完整深度信息进行处理。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括处理器和内部存储器；

所述处理器和所述内部存储器复用为所述处理模块。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述边框子面包括第一环形边缘和第二环形边缘；所述第一环形边缘为与所述支撑子面接触的环形边缘；所述第二环形边缘为位于所述第一环形边缘背离所述支撑子面一侧的环形边缘；

所述第一环形边缘上的任意一点到所述第二环形边缘的最近距离为所述边框子面的宽度W1，W1满足：2mm≤W1≤5mm。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述三维识别模块围绕所述转动轴自所述第一方向向下转动第一预设角度的位置开始转动至所述第一方向向上转动第一预设角度的位置；或者，

所述三维识别模块围绕所述转动轴自所述第一方向向上转动第一预设角度的位置开始转动至所述第一方向向下转动第一预设角度的位置；

其中，所述第一预设角度大于或等于0°，且小于或等于45°。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述三维识别模块包括飞行时间模组。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述三维识别模块包括双目视觉体系、广角摄像头和高分辨图像传感器。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述承载模块包括承载部以及沿所述转动轴方向位于所述承载部至少一侧的连接部；所述承载部与所述连接部固定连接；所述承载部上固定有所述三维识别模块；

所述连接部与所述驱动模块连接，以使所述驱动模块带动所述连接部转动。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述三维识别模块和所述承载部之间设置有胶层。

9.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述承载部上设置有承载槽；所述三维识别模块通过过盈配合方式设置于所述承载槽内。

10.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述承载模块包括承载部以及沿所述转动轴方向位于所述承载部一侧的所述连接部；沿所述转动轴方向，所述驱动模块位于所述连接部背离所述承载部的一侧。

11.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述承载模块包括承载部以及沿所述转动轴方向位于所述承载部相对两侧的两个连接部；所述驱动模块的延伸方向与承载模块的延伸方向垂直。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，沿所述转动轴方向，每个所述连接部局部突出形成卡持凸起；沿所述转动轴方向，所述第一凹槽局部凹陷形成卡持槽；所述卡持凸起嵌入所述卡持槽，以使所述承载模块固定于所述第一凹槽内。

13.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述驱动模块包括步进马达。

14.一种人脸识别方法，其特征在于，应用于如权利要求1-13任一项所述的电子设备，所述人脸识别方法包括：

根据用户操纵信息向驱动模块发送控制信号，以使所述驱动模块根据所述控制信号驱动所述承载模块转动，并使所述三维识别模块围绕转动轴转动；

将所述三维识别模块发送的人脸信息进行处理，以完成人脸识别。

15.根据权利要求14所述的人脸识别方法，其特征在于，当根据用户操纵信息向驱动模块发送控制信号时，所述三维识别模块围绕所述转动轴自所述第一方向向下转动第一预设角度的位置开始转动至所述第一方向向上转动第一预设角度的位置；或者，所述三维识别模块围绕所述转动轴自所述第一方向向上转动第一预设角度的位置开始转动至所述第一方向向下转动第一预设角度的位置；其中，所述第一预设角度大于或等于0°，且小于或等于45°；

所述人脸识别方法还包括：

判断三维识别模块采集的是否是人脸信息；

若三维识别模块采集的不是人脸信息，则向驱动模块发送控制信号，以使所述驱动模块根据所述控制信号驱动所述承载模块转动，并使三维识别模块围绕所述转动轴自所述第一方向向上转动第一预设角度的位置开始转动至所述第一方向向下转动第一预设角度的位置；或者，并使所述三维识别模块围绕所述转动轴自所述第一方向向下转动第一预设角度的位置开始转动至所述第一方向向上转动第一预设角度的位置。

16.根据权利要求14所述的人脸识别方法，其特征在于，当根据用户操纵信息向驱动模块发送控制信号时，所述三维识别模块围绕所述转动轴自所述第一方向向下转动第一预设角度的位置开始转动至所述第一方向向上转动第一预设角度的位置；或者，所述三维识别模块围绕所述转动轴自所述第一方向向上转动第一预设角度的位置开始转动至所述第一方向向下转动第一预设角度的位置；其中，所述第一预设角度大于或等于0°，且小于或等于45°；

根据用户操纵信息向驱动模块发送控制信号，以使所述驱动模块根据所述控制信号驱动所述承载模块转动，并使三维识别模块围绕所述转动轴转动，包括：

根据用户操纵信息以及确定的待识别人脸的距离和高度信息向驱动模块发送控制信号，以使所述驱动模块根据所述控制信号驱动所述承载模块转动，并使三维识别模块围绕所述转动轴自所述第一方向向下转动第二预设角度的位置开始转动至所述第一方向向上转动第二预设角度的位置；或者，并使所述三维识别模块围绕所述转动轴自所述第一方向向上转动第二预设角度的位置开始转动至所述第一方向向下转动第二预设角度的位置；

其中，所述第二预设角度小于所述第一预设角度。

17.根据权利要求14所述的人脸识别方法，其特征在于，所述用户操纵信息为用户通过摄像头进行拍摄的信息；

将所述三维识别模块发送的人脸信息进行处理，包括：

将摄像头拍摄的图片与所述三维识别模块发送的人脸信息进行拟合，并进行图像优化处理。

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