WO2015131712A1 - 一种脸部识别方法、装置和计算机可读存储介质 - Google Patents

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preset
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张晓亮
冯磊
孙卫山
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中兴通讯股份有限公司
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Definitions

  • the present invention relates to the field of terminal technologies, and in particular, to a face recognition method, apparatus, and computer readable storage medium.
  • Smart mobile terminals have become a must-have for people, such as smart phones and tablets, where they store a lot of private information, such as photos, documents, etc., and mobile terminals have become a tool for people to consume, people's bank cards, etc. Property is also beginning to be bound to mobile terminals, so the security of the use of these smart mobile terminals is receiving increasing attention. People have begun to try many ways to enhance the security of mobile terminals, so that private information will not be leaked out.
  • the screen of the mobile phone is lit, the user holds the mobile phone to control the drawn pattern drawn in the setting stage, and then the mobile phone obtains the coordinate information of the current mobile phone in control and the coordinate information stored in the setting phase is drawn by the current user.
  • the spatial pattern is matched with the stored spatial pattern. If the spatial pattern formed by the two sets of coordinate information is the same, the unlocking is performed, otherwise the unlocking fails, and the scheme is encrypted by using the pattern; in the scheme of spatial pattern encryption, the user needs to keep in mind The previously set pattern, otherwise it won't be unlocked.
  • Embodiments of the present invention provide a face recognition method and apparatus, which can improve a face recognition rate and a recognition speed.
  • the method stores the facial image and the corresponding preset position thereof Before, it also includes:
  • the step of determining the preset position of the acquired image includes:
  • the preset position of the collected user's face image is determined according to an instruction input by the user.
  • the method further includes:
  • the method further includes: establishing an initial coordinate system according to the initial position where the terminal is located;
  • the step of separately collecting facial images of the user on a plurality of preset positions includes:
  • the step of acquiring an offset parameter of the terminal relative to the initial position when acquiring a facial image on the plurality of preset positions comprises:
  • the step of acquiring the initial location where the terminal is located according to the current location of the terminal and the offset parameter obtained from the storage includes:
  • the initial coordinate system and the real-time coordinate system are three-dimensional spatial coordinates.
  • the offset parameter comprises an offset angle and/or a displacement.
  • the location determining module is configured to prompt the user to select a preset location according to the stored offset parameter, and determine the preset location of the collected user facial image according to an instruction input by the user.
  • the image acquisition module is configured to separately collect facial images of the user at a plurality of preset positions relative to the initial coordinate system
  • the initial coordinate system and the real-time coordinate system are three-dimensional spatial coordinates.
  • the offset parameter comprises an offset angle and/or a displacement.
  • FIG. 1 is a schematic flowchart of a face recognition method according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a restored coordinate system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic structural diagram of a third facial recognition device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic structural diagram of a fourth facial recognition device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • Step 101 Collect a facial image of the user separately at a plurality of preset positions.
  • Step 105 Match the current facial image with the found facial image.
  • the face recognition method provided by this embodiment can be applied to the process of encrypting and decrypting a terminal or a file or an application, and after the matching is successful, a preset operation, such as screen unlocking, application decryption, file decryption, and the like, can be performed.
  • the method of the embodiment can be used for the user to perform face recognition at any of a plurality of preset positions, and the speed of the face recognition is improved compared with the related art that only the face recognition can be performed at one position;
  • the method also collects location information and images in the database establishment phase, and has more matching data, which improves the probability of face recognition compared with the related technology collecting single image data for recognition; the method of the embodiment of the invention can better protect User information security and property security.
  • Step 201 Find a corresponding offset parameter in the storage according to the preset position selected by the user.
  • the method in this embodiment can use the offset parameter and the current location of the terminal to restore the initial position of the terminal, that is, the reference location.
  • Step 204 Determine, according to the obtained initial location and the current location of the terminal, the preset location where the currently acquired image of the terminal is located.
  • the method of the embodiment can be used for the terminal to automatically determine the location where the captured image is used for face recognition; therefore, the method of the embodiment can omit the step of the user selecting the location when re-identifying, and the method is improved.
  • the speed of face recognition is improved.
  • the terminal can find a preset facial image from the database according to the location, and then perform matching.
  • the position may be represented or calculated by a parameter by establishing a coordinate system.
  • the face recognition method of this embodiment may include the following steps:
  • Step 301 Determine an initial location where the terminal is located, and establish an initial coordinate system according to the initial location where the terminal is located.
  • the terminal display screen is parallel to the human face, and the initial position is directly in front of the human face, and then the three-dimensional space coordinate system XYZ is established according to the position.
  • the face image may be taken in the above-mentioned coordinate system XYZ with reference to the upper left, upper, and upper right sides of the face; left, center, right; left lower, lower, lower right, and the like.
  • the three-axis gyroscope and the three-axis acceleration sensor of the terminal can be used to measure the offset parameters in a plurality of orientations with respect to the coordinate XYZ, such as the rotation offset angle and the displacement.
  • Step 303 Store the facial picture and its corresponding offset parameter.
  • Step 304 In the face recognition, the user selects a preset position according to the stored offset parameter, and determines, according to an instruction input by the user, the preset position of the user face image.
  • the terminal activates the camera and selects which orientation of the left, upper, and upper right positions; left, center, right; left lower, lower, lower right, and the like, and then takes a photo of the face in the selected orientation.
  • Step 305 Collect a current facial image of the user on the determined preset position; and find a corresponding facial image in the storage according to the determined preset position.
  • the terminal can find a corresponding facial image in the database according to the selected orientation, and then match the currently photographed facial photo.
  • the terminal can find the rotation offset offset angle and displacement corresponding to the user's selected orientation, and establish a coordinate system X'Y'Z' with the current terminal position; then according to the found rotation offset
  • the angle and displacement and coordinate system X'Y'Z' restore the coordinate system directly in front of the face, ie the coordinate system XYZ.
  • Step 308 When the face recognition is performed again, the user's face image is directly collected; and the preset position where the current captured image of the terminal is located is determined according to the restored initial coordinate system and the current position information of the terminal.
  • the image matching can be quickly performed based on the restored coordinate system, and the user does not need to select the shooting orientation.
  • Step 309 Find a corresponding facial image from the storage according to the preset position, and match the currently collected facial image with the found facial image. If successful, the terminal facial recognition succeeds. If it fails, Then go to step 308.
  • Step 401 When collecting face image data, firstly, the display screen of the mobile phone is parallel to the face of the human face, and the front side of the face is displaced.
  • the position of the mobile phone is the face composed of the X axis and the Z axis, and the direction of the face to the mobile phone is the direction of the Y axis.
  • the point at which the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis intersect is the coordinate origin, and a coordinate system XYZ is established.
  • FIG. 5 it is a schematic diagram of the mobile phone, face and coordinate system; in the figure, 11 is the face, 12 is the mobile phone, 13 is the coordinate system, 14 is the offset angle of the corresponding coordinate system of the mobile phone, and 55 is the relative position of the mobile phone. The displacement of the system.
  • Step 402 The camera is photographed in the upper left, upper, and upper right; left, middle, and right; left lower, lower, lower right, etc., and the gyroscope and the acceleration sensor record the rotation offset angle and displacement of the plurality of orientations corresponding to the photograph.
  • Step 403 Store the photographed photograph and the rotation offset angle and displacement data in the storage unit as the face recognition original data.
  • Step 601 The mobile phone starts the camera, the gyroscope and the acceleration sensor, takes a picture of the face, and selects which one of the left, upper, and upper right positions; left, middle, right; left lower, lower, lower right, and the like.
  • Step 602 Match the captured photo with the photo in the database in the selected orientation. If the matching is successful, perform a preset operation (such as unlocking); if the matching fails, the mobile phone center is a coordinate system when the photo is taken, according to the selected.
  • a preset operation such as unlocking
  • the mobile phone center is a coordinate system when the photo is taken, according to the selected.
  • Figure 7 is a schematic diagram of the restored coordinate system; when the mobile phone performs face recognition, the mobile phone's own coordinate system is X'Y'Z', see 41, according to the orientation selected in step 401, the storage unit in the orientation is extracted. Store the rotation offset angle and displacement of the photo, obtain the data obtained by the gyroscope and the acceleration sensor when taking the photo at this time; then restore the coordinate system XYZ directly in front of the face, see 42, which is the reconstructed coordinate system.
  • Step 603 Start the camera to take a photo directly, and the mobile phone obtains the position data of the mobile phone based on the coordinate system directly in front of the restored face and the mobile phone gyroscope and the acceleration sensor, and then extracts the orientation corresponding to the orientation from the storage unit.
  • the picture matches the currently captured picture, the match is successful, and a preset operation (such as unlocking) is performed.
  • This method can be used to create stereoscopic facial image data, which is owned by face recognition. More matching data can improve the probability of face recognition, and at the same time, using the gyroscope and the acceleration sensor, the different orientation data of the face data can be obtained, and the rate of face recognition can be improved.
  • the embodiment provides a face recognition device, including: an image acquisition module, a storage module, a matching module, and a position determining module;
  • the image acquisition module is configured to separately collect a facial image of the user at a plurality of preset positions, and collect a current facial image of the user at the preset position determined by the position determining module;
  • the storage module is configured to store the facial image and the corresponding preset position thereof;
  • the position determining module is configured to determine the preset position of the captured image when the face is recognized;
  • the apparatus provided in this embodiment may acquire a facial image creation database in a plurality of different positions in advance, and in the face recognition process, the user terminal may collect the facial image at multiple locations for recognition, thereby avoiding only relevant technologies.
  • the image can be captured in a specific position, for example, in front of the face for recognition, and the speed of the face recognition is improved.
  • the device of the embodiment of the present invention presets more matching data, including position data and image data; Matching data, that is, image data, can increase the probability of face recognition.
  • the foregoing apparatus further includes: an initial location determining module and a parameter acquiring module;
  • the initial position determining module is configured to determine an initial position where the terminal is located before the storing the facial image and the corresponding preset position thereof;
  • the parameter obtaining module is configured to acquire an offset parameter of the terminal relative to the initial position when acquiring a facial image at the plurality of preset positions, where the offset parameter is used to represent the pre- Set position
  • the storage module is configured to store the facial image and its corresponding offset parameter
  • the location determining module is configured to prompt the user to select a preset location according to the stored offset parameter, and determine the preset location of the collected user facial image according to an instruction input by the user.
  • the method further includes: an initial location recovery module;
  • the initial location recovery module is configured to find a corresponding offset parameter in the storage according to the preset location selected by the user, and obtain the location of the terminal according to the offset parameter found by the user and the current location of the terminal. initial position;
  • the image acquisition module is configured to directly collect a user face image when the face recognition is performed again;
  • the location determining module is configured to determine, according to the initial location acquired by the initial location recovery module and the current location of the terminal, the preset location where the current captured image of the terminal is located.
  • the coordinate establishing module is configured to establish an initial coordinate system according to the initial position where the terminal is located before acquiring the image by the image collecting module, and establish a real-time coordinate system according to the current position of the terminal when the image is re-identified;
  • the initial position recovery module is configured to restore the initial coordinate system according to the offset parameter and the real-time coordinate system acquired from storage;
  • the location determining module is configured to determine, according to the restored initial coordinate system and the current location information of the terminal, the preset location where the current captured image of the terminal is located.
  • the initial coordinate system and the real-time coordinate system are three-dimensional spatial coordinates.
  • the offset parameter comprises an offset angle and/or a displacement.
  • the devices/function modules/functional units in the above embodiments may be implemented by a general-purpose computing device, which may be centralized on a single computing device or distributed over a network of multiple computing devices.
  • the face recognition method and apparatus provided by the embodiments of the present invention can improve the face recognition rate and the recognition speed.

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Abstract

一种脸部识别方法、装置和计算机可读存储介质，脸部识别方法包括：在多个预设位置上分别采集用户的脸部图像；存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置；在脸部识别时，确定采集图像的所述预设位置，并在确定的所述预设位置上采集用户当前的脸部图像；根据确定的所述预设位置在存储中查找出对应的脸部图像；将所述当前的脸部图像与查找出的所述脸部图像进行匹配。

Description

一种脸部识别方法、装置和计算机可读存储介质 技术领域
本发明涉及终端技术领域，尤其涉及一种脸部识别方法、装置和计算机可读存储介质。
背景技术
智能移动终端成为人们的生活必须品，如智能手机和平板电脑，在这些终端上存储了很多私人的信息，如照片、文件等，同时移动终端也成为人们进行消费的工具，人们的银行卡等财产也与移动终端开始绑定，因此这些智能移动终端的使用安全受到人们日益地重视。人们开始尝试很多的方法来增强移动终端的使用安全，保障私人的信息不会随便泄露出去。
通常智能手机进行加密的方法有如下几种，如设定数字密码，使用设定图形图案进行加密等，但是通常对手机加密的方案需要用户记住加密的密码或者图案，越是复杂越需要复杂的记忆内容。例如目前的利于空间图案对手机进行加密，该方案大致包括如下内容：在设置解锁图案阶段，用户手持手机在空中画出图案，手机获取手机在空中的坐标信息，通过存储坐标信息来存储空间图案，在解锁阶段，手机屏幕亮起，用户手持手机在控制画出之在设置阶段的画过的图案，然后手机获取当前手机在控制的坐标信息并与设置阶段存储的坐标信息当前用户画出的空间图案与存储的空间图案进行匹配，如果两组坐标信息所形成的空间图案相同，则解锁，否则解锁失败，这种利用图案进行加密的方案；这里有空间图案加密的方案中，需要用户牢记之前设置的图案，否则解锁不了。
针对上述手机加密还需要用户记住加密密码或者图案的情况，目前可以利用人体某些独有的特征也被用来进行加密，如指纹、虹膜、人脸等， 这种方法有很多好处，如用户自身具有特有的特征，别人难以复制，还有通过移动终端自行进行识别和匹配，无需用户记忆大量加密信息。
例如，目前利用人脸识别方法对手机解锁的方法主要包括：在加密阶段，先在一个特定位置例如人脸正面采集用户脸部照片，对脸部照片处理后，获取人脸特征信息，然后保存这些特征信息；在解锁阶段，用手机上安装的前置摄像头在人脸正面对人脸进行拍照，然后对照片进行分析处理，获取人脸特征信息然后与手机解锁信息数据包中的人脸特征信息进行比对分析，若一致，手机退出锁定状态；若不一致，手机保持锁定状态。该方法安全性高，能够最大程度地保证手机中的信息因手机遗失而泄露。但是这种人脸识别方式需要用户在特定的位置进行拍摄才能有较好的识别率。
因此在移动终端的人脸识别技术上，还需要有提高人脸识别率和识别速度的方案，才能更好地促进这种生物识别方式的发展，也可以更好地保护用户信息安全和财产安全。
发明内容
本发明实施例提供一种脸部识别方法和装置，能够提高人脸识别率和识别速度。
一种脸部识别方法,包括如下步骤：
在多个预设位置上分别采集用户的脸部图像；
存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置；
在脸部识别时，确定采集图像的所述预设位置，并在确定的所述预设位置上采集用户当前的脸部图像；
根据确定的所述预设位置查找出存储的对应的脸部图像；
将所述当前的脸部图像与查找出的所述脸部图像进行匹配。
可选地，所述方法在所述存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置之 前，还包括：
确定所述终端所在的初始位置；
获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端分别相对于所述初始位置的偏移参数，所述偏移参数用于表征所述预设位置；
所述存储所述脸部图片及其对应的所述预设位置的步骤包括：
存储所述脸部图片及其对应的偏移参数；
所述确定采集图像的所述预设位置的步骤包括：
根据存储的偏移参数提示用户可选择的预设位置；
根据用户输入的指令确定采集用户脸部图像的所述预设位置。
可选地，在匹配不成功的情况下，所述方法还包括：
根据用户选择的预设位置在存储模块中查找出对应的偏移参数；
根据用户查找出的所述偏移参数和所述终端当前位置获取所述终端所在的所述初始位置；
再次人脸识别时，直接采集用户脸部图像；
根据获取的所述初始位置和终端当前位置确定所述终端当前采集图像所在的所述预设位置；
根据该预设位置从存储中查找出对应的脸部图像，并将当前采集的脸部图像与查找出的脸部图像进行匹配。
可选地，在采集图像之前还包括：根据终端所在的所述初始位置建立初始坐标系；
所述在多个预设位置上分别采集用户的脸部图像的步骤包括：
在相对于所述初始坐标系的多个预设位置上分别采集用户的脸部图像；
获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端相对于所述初始位置的偏移参数的步骤包括：
获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端相对于所述初始坐 标系的偏移参数；
根据所述终端当前位置和从存储中获取的偏移参数获取所述终端所在的所述初始位置的步骤包括：
根据所述终端当前位置建立实时坐标系，根据从存储中获取的所述偏移参数和所述实时坐标系恢复出所述初始坐标系；
所述根据获取的所述初始位置和终端当前的位置信息确定所述终端当前采集图像所在的所述预设位置的步骤包括：
根据恢复出的所述初始坐标系和终端当前的位置信息确定所述终端当前采集图像所在所述预设位置。
可选地，所述初始坐标系和所述实时坐标系均为三维空间坐标。
可选地，所述偏移参数包括偏移角度和/或位移。
同样为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种脸部识别装置，包括：图像采集模块、存储模块、匹配模块和位置确定模块；
所述图像采集模块设置为在多个预设位置上分别采集用户的脸部图像，以及在所述位置确定模块确定的所述预设位置上采集用户当前的脸部图像；
所述存储模块设置为存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置；
所述位置确定模块设置为在人脸识别时，确定采集图像的所述预设位置；
所述匹配模块设置为根据所述位置确定模块确定的所述预设位置在存储中查找出对应的脸部图像，将所述当前的脸部图像与查找出的所述脸部图像进行匹配。
可选地，所述装置还包括：初始位置确定模块和参数获取模块；
所述初始位置确定模块设置为在所述存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置之前，确定所述终端所在的初始位置；
所述参数获取模块设置为获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端分别相对于所述初始位置的偏移参数，所述偏移参数用于表征所述预 设位置；
所述存储模块设置为存储所述脸部图片及其对应的偏移参数；
所述位置确定模块设置为根据存储的偏移参数提示用户可选择的预设位置，根据用户输入的指令确定采集用户脸部图像的所述预设位置。
可选地，所述装置还包括：初始位置恢复模块；
所述初始位置恢复模块设置为根据用户选择的预设位置在存储中查找出对应的偏移参数，根据用户查找出的所述偏移参数和所述终端当前位置获取所述终端所在的所述初始位置；
所述图像采集模块设置为再次人脸识别时，直接采集用户脸部图像；
所述位置确定模块设置为根据所述初始位置恢复模块获取的所述初始位置和终端当前位置确定所述终端当前采集图像所在的所述预设位置。
可选地，所述装置还包括：坐标建立模块；
所述坐标建立模块设置为在所述图像采集模块采集图像之前，根据终端所在的所述初始位置建立初始坐标系，以及再次识别时，根据所述终端当前位置建立实时坐标系；
所述图像采集模块设置为在相对于所述初始坐标系的多个预设位置上分别采集用户的脸部图像；
所述参数获取模块设置为获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端相对于所述初始坐标系的偏移参数；
所述初始位置恢复模块设置为根据从存储中获取的所述偏移参数和所述实时坐标系恢复出所述初始坐标系；
所述位置确定模块设置为根据恢复出的所述初始坐标系和终端当前的位置信息确定所述终端当前采集图像所在所述预设位置。
可选地，所述初始坐标系和所述实时坐标系均为三维空间坐标。
可选地，所述偏移参数包括偏移角度和/或位移。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有程序指令，当该程序指令被执行时可实现上述方法。
本发明实施例的方法可以预先获取在多个不同位置上的脸部图像建立数据库，在脸部识别过程中，可以供用户终端在多个位置采集脸部图像进行识别，避免了相关技术中只能在一个特定位置例如人脸正前方采集图像进行识别，提高了人脸识别的速度；另外，本发明方法预置了更多匹配数据，包括位置数据和图像数据；与相关技术单一匹配数据即图像数据相比，可以提高人脸识别的概率。
附图概述
图1为本发明实施例一提供的一种人脸识别方法的流程示意图；
图2为本发明实施例一提供的在第一次识别失败后人脸识别方法的流程示意图；
图3为本发明实施例一提供的另一种人脸识别方法的流程示意图；
图4为本发明实施例一提供的一种建立三维脸部图像数据库的流程示意图；
图5为本发明实施例一提供的一种手机、人脸与坐标系的示意图；
图6为本发明实施例一提供的一种手机进行人脸识别的流程示意图；
图7为本发明实施例一提供的一种复原坐标系的示意图；
图8为本发明实施例二提供的第一种脸部识别装置的结构示意图；
图9为本发明实施例二提供的第二种脸部识别装置的结构示意图；
图10为本发明实施例二提供的第三种脸部识别装置的结构示意图；
图11为本发明实施例二提供的第四种脸部识别装置的结构示意图。
本发明的较佳实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
考虑到相关技术的人脸识别技术识别率和速度低的问题，本实施例提供了一种人脸识别方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤101：在多个预设位置上分别采集用户的脸部图像。
本实施例方法在建立数据库阶段，可以从多个不同的位置上采集用户的脸部图像，例如在人脸左上、上、右上、左、中、右、左下、下、右下等方位拍摄人脸图像。
本实施例方法中可以通过摄像头等图像采集装置来采集脸部图像。
步骤102：存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置。
本步骤可以将脸部图像及其对应预设位置作为人脸识别原始数据保存在单独的存储单元中，此单元不能被随意擦除和改写。本实施例保存的预设位置指的是保存可以表征位置的信息，例如通过一些传感器来采集位置信息进行保存。
本实施例方法步骤101-步骤102为建立人脸识别数据库的过程，该过程是在进行人脸识别之前完成的。步骤101-102可以在设置加密阶段执行，例如在对手机进行设置解锁密码的过程中采集脸部图像并存储。
步骤103：在脸部识别时，确定采集图像的所述预设位置，并在确定的所述预设位置上采集用户当前的脸部图像。
由于本实施例方法存储了多个位置的图像，所以在用户进行脸部识别时，需要选取在预设位置中的哪一个位置采集图像，然后在选取的位置上采集用户的脸部图像。例如选取人脸左上，则需要将终端移动至相对人脸左上的位置拍摄脸部照片。
步骤104：根据确定的所述预设位置查找出存储的对应的脸部图像。
在确定了用户在哪个位置采集图像进行识别时，在获取该位置上采集的 图像后，终端会在存储单元中查找出预先存储的与该位置对应的预置图像，然后进行匹配。
步骤105：将所述当前的脸部图像与查找出的所述脸部图像进行匹配。
本实施例提供的脸部识别方法可以应用在对终端或者文件或者应用程序等加解密过程中，在匹配成功之后可以执行预设操作，例如屏幕解锁、应用程序解密、文件解密等。
本实施例方法可以供用户在多个预设位置中任一位置上进行人脸识别，与相关技术只能在一个位置上进行人脸识别相比，提高了人脸识别的速度；本实施例方法还在建立数据库阶段采集了位置信息和图像，拥有更多的匹配数据，与相关技术采集单一图像数据进行识别相比，提高了人脸识别的概率；本发明实施例方法可以更好地保护用户信息安全和财产安全。
本实施例方法中可以利用一个参考位置来定义预设位置，可选地，本实施例方法中可以首选确定一个初始位置，然后采集相对于初始位置的各预设位置上的图像建立人脸识别数据库。在上述方法基础上，本实施例方法在所述存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置之前还可以包括以下步骤：
确定所述终端所在的初始位置；
获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端分别相对于所述初始位置的偏移参数，所述偏移参数用于表征所述预设位置；
在此情况下，上述步骤102可以包括：存储所述脸部图片及其对应的偏移参数；
上述步骤103中确定采集图像的所述预设位置的过程可以包括：根据存储的偏移参数提示用户可选择的预设位置；根据用户输入的指令确定采集用户脸部图像的所述预设位置。
本实施例方法可以首先确定一个终端所在的初始位置，例如终端位于人脸的正前方；然后在相对于所述初始位置的预设位置上采集图像，同时采集 在多个预设位置与初始位置的偏移参数，在终端中利用偏移参数来表征预设位置。可选地，本实施例中偏移参数可以包括：偏移角度和/或位移。
考虑到第一次人脸识别失败后用户重新进行识别，还需要重新选择确定识别的位置；这些会导致降低人脸识别速度，用户体验差问题；为了克服该问题，本实施例方法在上述匹配不成功的情况下，还包括：
步骤201：根据用户选择的预设位置在存储中查找出对应的偏移参数。
在进行第二次人脸识别之前，可以利用第一次人脸识别时用户选择的预设位置查找出对应的偏移参数，例如在该位置上拍摄照片时相对于初始位置的偏移角度和位移等。
步骤202：根据用户查找出的所述偏移参数和所述终端当前位置获取所述终端所在的所述初始位置。
在查找出偏移参数后，本实施例方法可以利用偏移参数和终端当前位置来恢复终端的初始位置，即参考位置。
步骤203：再次人脸识别时，直接采集用户脸部图像。
在第二次或者第二次之后的人脸识别时，用户可以利用终端在任一位置拍摄脸部图像，不需要在终端上选择在哪个位置上进行拍照识别。
步骤204：根据获取的所述初始位置和终端当前位置确定所述终端当前采集图像所在的所述预设位置。
在恢复出初始位置即参考位置之后，本实施例方法可供终端自动确定出采集图像进行人脸识别所在的位置；所以，本实施例方法可以省略了再次识别时用户选择位置的步骤，提高了人脸识别的速度。
步骤205：根据该预设位置从存储中查找出对应的脸部图像，并将当前采集的脸部图像与查找出的脸部图像进行匹配。
具体地，终端在自动确定识别位置后，可以根据该位置从数据库中查找出预置的脸部图像，然后进行匹配。
在本实施例中，可以通过建立坐标系来通过参数来表示或者计算位置；具体地，如图3所示，本实施例脸部识别方法可以包括如下步骤：
步骤301：确定所述终端所在的初始位置，根据终端所在的所述初始位置建立初始坐标系。
本实施例方法可以以终端显示屏与人脸平行，在人脸正前方为初始位置，然后根据该位置建立三维空间坐标系XYZ。
步骤302：相对于所述初始坐标系的多个预设位置上分别采集用户的脸部图像，并且获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端相对于所述初始坐标系的偏移参数。
例如可以以上述坐标系XYZ为参考，在人脸左上、上、右上；左、中、右；左下、下、右下等方位拍摄人脸图片。同时可以利用终端的三轴陀螺仪、三轴加速度传感器测量在多个方位相对于坐标XYZ的偏移参数，例如旋转偏移角度和位移。
步骤303：存储所述脸部图片及其对应的偏移参数。
测量和拍摄完后，保存在多个方位拍摄的照片以及对应记录每个方位上的旋转偏移角度和位移数据。这些数据作为人脸识别的原始数据。
步骤304：在人脸识别时，根据存储的偏移参数提示用户可选择的预设位置，根据用户输入的指令确定采集用户脸部图像的所述预设位置。
终端启动摄像头，并选择拍摄方位位于左上、上、右上；左、中、右；左下、下、右下等方位中的哪个方位，然后在选择的方位上拍摄脸部照片。
步骤305：在确定的所述预设位置上采集用户当前的脸部图像；根据确定的所述预设位置在存储中查找出对应的脸部图像。
终端可以根据选择的方位在数据库中查找出对应的脸部图片，然后与当前拍摄的脸部照片进行匹配。
步骤306：将所述当前的脸部图像与查找出的所述脸部图像进行匹配， 若匹配成功，则终端脸部识别成功；若匹配失败执行步骤307。
步骤307：根据用户选择的预设位置在存储中查找出对应的偏移参数；根据所述终端当前位置建立实时坐标系，根据从存储中获取的所述偏移参数和所述实时坐标系恢复出所述初始坐标系。
在第一次识别失败别后，终端可以查找用户选择方位对应的旋转偏移偏移角度和位移，同时以当前终端位置建立一个坐标系X’Y’Z’；然后根据查找出的旋转偏移角度和位移和坐标系X’Y’Z’恢复出一个人脸正前方的坐标系即坐标系XYZ。
步骤308：再次人脸识别时，直接采集用户脸部图像；根据恢复出的所述初始坐标系和终端当前的位置信息确定所述终端当前采集图像所在所述预设位置。
用户进行第二次人脸识别即重新识别时，可以基于恢复的坐标系快速进行图像匹配，不需要用户选择拍摄方位。
步骤309：根据该预设位置从存储中查找出对应的脸部图像，并将当前采集的脸部图像与查找出的脸部图像进行匹配，若成功，则终端脸部识别成功，若失败，则转步骤308。
下面举一个具体例子来说明本实施例方法中建立三维脸部图形数据库的过程，利用前置摄像头和实现三轴陀螺仪、三轴加速度传感器获得一幅立体的人脸图像；如图4所示，包括如下步骤：
步骤401：采集人脸图像数据时，首先手机显示屏与人脸平行，位移人脸的正前方，手机所在位置为X轴和Z轴组成的面，人脸到手机的方向为Y轴的方向，X轴、Y轴和Z轴交叉的点为坐标原点，建立一个坐标系XYZ。
如图5所示，为手机、人脸与坐标系的示意图；图中11为人脸，12为手机，13为坐标系，14为手机相对应坐标系的偏移角度，55为手机相对于坐标系的位移。
步骤402：摄像头在左上、上、右上；左、中、右；左下、下、右下等方位拍摄，陀螺仪和加速度传感器记录多个方位与照片对应的旋转偏移角度和位移。
步骤403：将拍摄的照片和旋转偏移角度和位移数据存储在存储单元，作为人脸识别原始数据。
在上述例子的基础上，下面介绍本实施例方法中人脸识别的过程，如图7所示，包括如下步骤：
步骤601：手机启动摄像头、陀螺仪和加速度传感器，拍摄人脸图片，并选择拍摄方位位于左上、上、右上；左、中、右；左下、下、右下等方位中的哪个方位。
步骤602：将拍摄的照片与所选方位中的数据库中照片进行匹配，匹配成功，则执行预设操作(例如解锁)；如果匹配失败，以拍摄照片时手机中心为一个坐标系，根据所选方位的数据库中的照片的旋转偏移角度、位移和此时拍摄的照片的陀螺仪和加速度传感器获得数据复原一个人脸正前方的坐标系。
如图7所示为复原坐标系的示意图；手机进行人脸识别时，手机自己的坐标系为X’Y’Z’，见41，根据步骤401中选择的方位，提取此方位上存储单元中存储照片的旋转偏移角度和位移，获取此时拍摄照片时陀螺仪和加速度传感器获得数据；然后复原人脸正前方的坐标系XYZ，见42，即为重建坐标系。
步骤603：再次启动摄像头直接拍照，手机基于复原的人脸正前方的坐标系和手机陀螺仪和加速度传感器获得位置数据确定手机此时拍摄照片的方位，然后从存储单元中提取与该方位对应的图片与当前拍摄的图片进行匹配，匹配成功，执行预设操作(例如解锁)。
利用本方法可以建立立体的人脸部图像数据，在进行人脸识别时，拥有 更多的匹配数据，提高人脸识别的概率，同时利用陀螺仪和加速度传感器，可以获得人脸数据所在的不同方位数据，提高人脸识别的速率。
实施例二：
如图8所示，本实施例提供了一种脸部识别装置，包括：图像采集模块、存储模块、匹配模块和位置确定模块；
所述图像采集模块设置为在多个预设位置上分别采集用户的脸部图像，以及在所述位置确定模块确定的所述预设位置上采集用户当前的脸部图像；
所述存储模块设置为存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置；
所述位置确定模块设置为在脸部识别时，确定采集图像的所述预设位置；
所述匹配模块设置为根据所述位置确定模块确定的所述预设位置在存储模块中查找出对应的脸部图像，将所述当前的脸部图像与查找出的所述脸部图像进行匹配。
本实施例提供的装置可以预先获取在多个不同位置上的脸部图像建立数据库，在人脸识别过程中，可以供用户终端在多个位置采集脸部图像进行识别，避免了相关技术中只能在一个特定位置例如人脸正前方采集图像进行识别，提高了人脸识别的速度；另外，本发明实施例的装置预置了更多匹配数据，包括位置数据和图像数据；与相关技术单一匹配数据即图像数据相比，可以提高人脸识别的概率。
可选地，如图9所示，上述装置还包括：初始位置确定模块和参数获取模块；
所述初始位置确定模块设置为在所述存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置之前，确定所述终端所在的初始位置；
所述参数获取模块设置为获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端分别相对于所述初始位置的偏移参数，所述偏移参数用于表征所述预 设位置；
所述存储模块设置为存储所述脸部图片及其对应的偏移参数；
所述位置确定模块设置为根据存储的偏移参数提示用户可选择的预设位置，根据用户输入的指令确定采集用户脸部图像的所述预设位置。
可选地，如图10所示，在图9所述装置的基础上，还包括：初始位置恢复模块；
所述初始位置恢复模块设置为根据用户选择的预设位置在存储中查找出对应的偏移参数，根据用户查找出的所述偏移参数和所述终端当前位置获取所述终端所在的所述初始位置；
所述图像采集模块设置为再次人脸识别时，直接采集用户脸部图像；
所述位置确定模块设置为根据所述初始位置恢复模块获取的所述初始位置和终端当前位置确定所述终端当前采集图像所在的所述预设位置。
可选地，如图11所示，在图10所示装置的基础上，还包括：坐标建立模块；
所述坐标建立模块设置为在所述图像采集模块采集图像之前，根据终端所在的所述初始位置建立初始坐标系，以及再次识别时，根据所述终端当前位置建立实时坐标系；
所述图像采集模块设置为在相对于所述初始坐标系的多个预设位置上分别采集用户的脸部图像；
所述参数获取模块设置为获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端相对于所述初始坐标系的偏移参数；
所述初始位置恢复模块设置为根据从存储中获取的所述偏移参数和所述实时坐标系恢复出所述初始坐标系；
所述位置确定模块设置为根据恢复出的所述初始坐标系和终端当前的位置信息确定所述终端当前采集图像所在所述预设位置。
可选地，所述初始坐标系和所述实时坐标系均为三维空间坐标。
可选地，所述偏移参数包括偏移角度和/或位移。
利用本实施例的装置可以提高人脸识别率和识别速度，更好地促进这种生物识别方式的发展，也可以更好地保护用户信息安全和财产安全。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在相应的硬件平台上(如系统、设备、装置、器件等)执行，在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现，这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元可以采用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。
上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
工业实用性
本发明实施例提供的脸部识别方法和装置可以提高人脸识别率和识别速度。

Claims (13)

  1. 一种脸部识别方法，包括：
    在多个预设位置上分别采集用户的脸部图像；
    存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置；
    在脸部识别时，确定采集图像的所述预设位置，并在确定的所述预设位置上采集用户当前的脸部图像；
    根据确定的所述预设位置中查找出存储的对应的脸部图像；
    将所述当前的脸部图像与查找出的所述脸部图像进行匹配。
  2. 如权利要求1所述的脸部识别方法，其中，在所述存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置之前还包括：
    确定所述终端所在的初始位置；
    获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端分别相对于所述初始位置的偏移参数，所述偏移参数用于表征所述预设位置；
    所述存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置的步骤包括：
    存储所述脸部图像及其对应的偏移参数；
    其中，所述确定采集图像的所述预设位置的步骤包括：
    根据存储的偏移参数提示用户可选择的预设位置；
    根据用户输入的指令确定采集用户脸部图像的所述预设位置。
  3. 如权利要求2所述的脸部识别方法，其中，在匹配不成功的情况下，还包括：
    根据用户选择的预设位置在存储中查找出对应的偏移参数；
    根据用户查找出的所述偏移参数和所述终端当前位置获取所述终端所在的所述初始位置；
    再次人脸识别时，直接采集用户脸部图像；
    根据获取的所述初始位置和终端当前位置确定所述终端当前采集图像所 在的所述预设位置；
    根据该预设位置从存储中查找出对应的脸部图像，并将当前采集的脸部图像与查找出的脸部图像进行匹配。
  4. 如权利要求3所述的脸部识别方法，其中，在多个预设位置上采集图像之前还包括：根据终端所在的所述初始位置建立初始坐标系；
    所述在多个预设位置上分别采集用户的脸部图像的步骤包括：
    在相对于所述初始坐标系的多个预设位置上分别采集用户的脸部图像；
    所述获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端相对于所述初始位置的偏移参数的步骤包括：
    获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端相对于所述初始坐标系的偏移参数；
    所述根据所述终端当前位置和从存储中获取的偏移参数获取所述终端所在的所述初始位置的步骤包括：
    根据所述终端当前位置建立实时坐标系，根据从存储中获取的所述偏移参数和所述实时坐标系恢复出所述初始坐标系；
    所述根据获取的所述初始位置和终端当前的位置信息确定所述终端当前采集图像所在的所述预设位置的步骤包括：
    根据恢复出的所述初始坐标系和终端当前的位置信息确定所述终端当前采集图像所在所述预设位置。
  5. 如权利要求4所述的脸部识别方法，其中，所述初始坐标系和所述实时坐标系均为三维空间坐标。
  6. 如权利要求2-5任一项所述的脸部识别方法，其中，所述偏移参数包括偏移角度和/或位移。
  7. 一种脸部识别装置，包括：图像采集模块、存储模块、匹配模块和位置确定模块；
    所述图像采集模块设置为在多个预设位置上分别采集用户的脸部图像，以及在所述位置确定模块确定的所述预设位置上采集用户当前的脸部图像；
    所述存储模块设置为存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置；
    所述位置确定模块设置为在脸部识别时，确定采集图像的所述预设位置；
    所述匹配模块设置为根据所述位置确定模块确定的所述预设位置在所述存储模块中查找出对应的脸部图像，将所述当前的脸部图像与查找出的所述脸部图像进行匹配。
  8. 如权利要求7所述的脸部识别装置，还包括：初始位置确定模块和参数获取模块；
    所述初始位置确定模块设置为在所述存储所述脸部图像及其对应的所述预设位置之前，确定所述终端所在的初始位置；
    所述参数获取模块设置为获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端分别相对于所述初始位置的偏移参数，所述偏移参数用于表征所述预设位置；
    所述存储模块设置为存储所述脸部图像及其对应的偏移参数；
    所述位置确定模块设置为根据存储的偏移参数提示用户可选择的预设位置，根据用户输入的指令确定采集用户脸部图像的所述预设位置。
  9. 如权利要求8所述的脸部识别方法，还包括：初始位置恢复模块；
    所述初始位置恢复模块设置为根据用户选择的预设位置在存储中查找出对应的偏移参数，根据用户查找出的所述偏移参数和所述终端当前位置获取所述终端所在的所述初始位置；
    所述图像采集模块设置为再次人脸识别时，直接采集用户脸部图像；
    所述位置确定模块设置为根据所述初始位置恢复模块获取的所述初始位置和终端当前位置确定所述终端当前采集图像所在的所述预设位置。
  10. 如权利要求9所述的脸部识别装置，还包括：坐标建立模块；
    所述坐标建立模块设置为在所述图像采集模块采集图像之前，根据终端所在的所述初始位置建立初始坐标系，以及再次识别时，根据所述终端当前位置建立实时坐标系；
    所述图像采集模块设置为在相对于所述初始坐标系的多个预设位置上分别采集用户的脸部图像；
    所述参数获取模块设置为获取在所述多个预设位置上采集脸部图像时所述终端相对于所述初始坐标系的偏移参数；
    所述初始位置恢复模块设置为根据从存储中获取的所述偏移参数和所述实时坐标系恢复出所述初始坐标系；
    所述位置确定模块设置为根据恢复出的所述初始坐标系和终端当前的位置信息确定所述终端当前采集图像所在所述预设位置。
  11. 如权利要求10所述的脸部识别装置，其中，所述初始坐标系和所述实时坐标系均为三维空间坐标。
  12. 如权利要求7-11任一项所述的脸部识别装置，其中，所述偏移参数包括偏移角度和/或位移。
  13. 一种计算机可读存储介质，存储有程序指令，当该程序指令被执行时可实现权利要求1-6任一项所述的方法。
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