CN107256388B - 一种获取正面人脸图像的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种获取正面人脸图像的方法及装置。该方法包括：步骤1，获取本次拍摄的人脸图像的脸部参数；步骤2，基于所述脸部参数，计算所述本次拍摄的人脸图像的质量分数；步骤3，若第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间，基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像，并获取下一次拍摄的人脸图像的脸部参数，重复上述计算和更新过程，直至所述时间间隔等于所述预设拍摄时间。本发明实现了简单高效地获取被拍摄者的正面人脸图像，无需反复拍摄，对被拍摄者面对摄像头或抓拍镜头时的姿势也没有限定，提高了被拍摄者的体验感。

Description

一种获取正面人脸图像的方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，更具体地，涉及一种获取正面人脸图像的方法及装置。

背景技术

随着微电子、计算机和网络技术的发展，人脸识别技术已日趋成熟。人脸识别技术因克服了传统的身份鉴别方法，如标识号码、磁卡、IC卡等存在的可能被盗用的问题，而被广泛采用。

人脸比对，主要通过采集人脸图像并与图像库中图像进行人脸比对实现。现有技术中，基于USB摄像头的人脸图像采集方式，通常通过USB摄像头现场拍摄一张正面人脸照片，以用于与数据库中的图像或从身份证件中读取的照片进行比对。

上述方法中，正面人脸照片的获取需要被拍摄者保持正对摄像头并停留片刻。当采集的正面人脸照片不符合人脸比对图像质量的要求时，需要被拍摄者再次保持正对摄像头并停留片刻，直至图像质量达到要求，而图像质量是否满足要求，通常又需要人为主观进行判断。这样会导致采集正面人脸照片的过程既费时又费力。

发明内容

本发明提供一种获取正面人脸图像的方法及装置，以克服现有技术中采集正面人脸照片既费时又费力的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种获取正面人脸图像的方法，该方法包括：步骤1，获取本次拍摄的人脸图像的脸部参数；步骤2，基于所述脸部参数，计算所述本次拍摄的人脸图像的质量分数；步骤3，若第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间，基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像，并获取下一次拍摄的人脸图像的脸部参数，重复上述计算和更新过程，直至所述时间间隔等于所述预设拍摄时间。

结合第一方面第一种可能实现方式，在第二种可能实现方式中，所述方法还包括：将更新的正面人脸图像和图像库中的图像进行比对。

结合第一方面第一种可能实现方式，在第三种可能实现方式中，所述基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像包括：当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数大于当前正面人脸图像的质量分数，将所述当前正面人脸图像替换为所述本次拍摄的人脸图像；当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数小于或等于所述当前正面人脸图像的质量分数，不替换所述当前正面人脸图像。

结合第一方面第一种可能实现方式，在第四种可能实现方式中，在步骤1中，所述脸部参数包括：人脸的宽度、高度、图像质量以及人脸角度；所述人脸角度包括绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度。

结合第一方面第四种可能实现方式，在第五种可能实现方式中，基于所述本次拍摄的人脸图像的模糊度、锐度和明暗程度，获取所述图像质量。

结合第一方面第四种可能实现方式，在第六种可能实现方式中，所述步骤2包括：基于所述宽度、高度和标准人脸面积，获取所述本次拍摄的人脸图像的面积比值；基于所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度，获取所述本次拍摄的人脸图像的人脸角度值；基于所述面积比值、图像质量和人脸角度值，获取所述本次拍摄的人脸图像的质量分数。

结合第一方面第六种可能实现方式，在第七种可能实现方式中，所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度，获取人脸角度值包括：当所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度均小于预设角度时，所述人脸角度值为第一预设值。

结合第一方面第七种可能实现方式，在第八种可能实现方式中，所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度，获取人脸角度值还包括：当所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度中任一角度大于或等于所述预设角度时，所述人脸角度值为第二预设值。

结合第一方面第六至八种中任一种可能实现方式，在第九种可能实现方式中，所述基于所述面积比值、图像质量和人脸角度值，获取所述本次拍摄的人脸图像的质量分数包括：计算所述面积比值、图像质量和人脸角度值的加权值，得到所述本次拍摄的人脸图像的质量分数。

根据本发明的第二方面，提供一种获取正面人脸图像的装置，包括：参数获取模块、质量分数获取模块和更新模块；所述参数获取模块，用于获取本次拍摄的人脸图像的脸部参数；所述质量分数获取模块，用于基于所述脸部参数，计算所述本次拍摄的人脸图像的质量分数；所述更新模块，用于若第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间，基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像，并获取下一次拍摄的人脸图像的脸部参数，重复上述计算和更新过程，直至所述时间间隔等于所述预设拍摄时间。

本发明提出的获取正面人脸图像的方法及装置，通过获取本次拍摄的人脸图像的脸部参数，基于所述脸部参数，计算所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，若第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间，基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像，并获取下一次拍摄的人脸图像的脸部参数，重复上述计算和更新过程，直至所述时间间隔等于所述预设拍摄时间，实现了简单高效地获取被拍摄者的正面人脸图像，无需反复拍摄，对被拍摄者面对摄像头或抓拍镜头时的姿势也没有限定，提高了被拍摄者的体验感。

附图说明

图1为根据本发明实施例的一种获取正面人脸图像的方法流程图；

图2为根据本发明实施例的一种获取正面人脸图像的方法流程图；

图3为根据本发明实施例的人脸旋转方向示意图；

图4为根据本发明实施例的获取正面人脸图像的装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

现有技术中，基于USB摄像头的人脸图像采集方式，通常通过USB摄像头现场拍摄一张正面人脸照片，以用于与数据库中的图像进行比对。

上述方法中正面人脸照片的获取需要被拍摄者保持正对摄像头并停留片刻。当采集的正面人脸照片不符合人脸比对图像质量的要求时，需要被拍摄者再次保持正对摄像头并停留片刻，直至图像质量达到要求。这样会导致采集正面人脸照片的过程既费时又费力。

为解决上述问题，如图1所示，本发明提供了一种获取正面人脸图像的方法，该方法包括：步骤1，获取本次拍摄的人脸图像的脸部参数；步骤2，基于所述脸部参数，计算所述本次拍摄的人脸图像的质量分数；步骤3，若第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间，基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像，并获取下一次拍摄的人脸图像的脸部参数，重复上述计算和更新过程，直至所述时间间隔等于所述预设拍摄时间。

本发明提出的获取正面人脸图像的方法，通过获取本次拍摄的人脸图像的脸部参数，基于所述脸部参数，计算所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，若第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间，基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像，并获取下一次拍摄的人脸图像的脸部参数，重复上述计算和更新过程，直至所述时间间隔等于所述预设拍摄时间，实现了简单高效地获取被拍摄者的正面人脸图像，无需反复拍摄，对被拍摄者面对摄像头或抓拍镜头时的姿势也没有限定，提高了被拍摄者的体验感。

作为一种可选实施例，所述方法还包括：将更新的正面人脸图像和图像库中的图像进行比对。

作为一种可选实施例，所述基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像包括：当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数大于当前正面人脸图像的质量分数，将所述当前正面人脸图像替换为所述本次拍摄的人脸图像；当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数小于或等于所述当前正面人脸图像的质量分数，不替换所述当前正面人脸图像。

作为一种可选实施例，在步骤1中，所述脸部参数包括：人脸的宽度、高度、图像质量以及人脸角度；所述人脸角度包括绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度。

作为一种可选实施例，基于所述本次拍摄的人脸图像的模糊度、锐度和明暗程度，获取所述图像质量。

作为一种可选实施例，所述步骤2包括：基于所述宽度、高度和标准人脸面积，获取所述本次拍摄的人脸图像的面积比值；基于所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度，获取所述本次拍摄的人脸图像的人脸角度值；基于所述面积比值、图像质量和人脸角度值，获取所述本次拍摄的人脸图像的质量分数。

作为一种可选实施例，所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度，获取人脸角度值包括：当所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度均小于预设角度时，所述人脸角度值为第一预设值。

作为一种可选实施例，所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度，获取人脸角度值还包括：当所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度中任一角度大于或等于所述预设角度时，所述人脸角度值为第二预设值。

作为一种可选实施例，所述基于所述面积比值、图像质量和人脸角度值，获取所述本次拍摄的人脸图像的质量分数包括：计算所述面积比值、图像质量和人脸角度值的加权值，得到所述本次拍摄的人脸图像的质量分数。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

基于上述图1对应实施例提供的方法，本发明实施例提供了一种获取正面人脸图像的方法。参见图2，该方法包括：

101，获取本次拍摄的人脸图像的脸部参数；

102，基于所述脸部参数，计算所述本次拍摄的人脸图像的质量分数；

103，若第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间，当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数大于当前正面人脸图像的质量分数，将所述当前正面人脸图像替换为所述本次拍摄的人脸图像；当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数小于或等于所述当前正面人脸图像的质量分数，不替换所述当前正面人脸图像；

104，获取下一次拍摄的人脸图像的脸部参数，重复102至103直至到达所述预设拍摄时间；

105，将更新的正面人脸图像和图像库中的图像进行比对。

其中，101，获取本次拍摄的人脸图像的脸部参数。

在需要通过人脸进行身份验证时，待验证身份者靠近摄像头或其他能够在短时间内获取多张人脸图像的设备，摄像机或设备便开始拍摄人脸图像并开始计时。以第一次拍摄的人脸图像作为本次拍摄的人脸图像，当获取到第一次拍摄的人脸图像时，将该人脸图像输入脸部参数获取算法便获取脸部参数。对于脸部参数获取算法本实施例在此不做限定。对于拍摄设备可根据具体需求配备满足拍摄要求的设备，本实施例在此也不做限定。

本步骤中获取的脸部参数至少包括：人脸的宽度、高度、图像质量以及人脸角度。其中，人脸的宽度和高度具体通过人脸在输入的人脸图像中的坐标位置获取；图像质量由输入的人脸图像的模糊度、锐度、明暗程度共同决定；人脸角度包括了人脸绕3轴旋转的角度，即绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度，沿各轴的旋转方向如图3所示。以绕x轴旋转角度为例，当人脸绕x轴旋转时，绕x轴旋转角度即x轴z轴所在平面与人脸形成的小于90度的夹角。

102，基于所述脸部参数，计算所述本次拍摄的人脸图像的质量分数；

为了提高获取正面人脸图像的准确率，对人脸图像进行了量化，即基于所述脸部参数，计算所述本次拍摄的人脸图像的质量分数。具体地，本次拍摄的人脸图像的质量分数为面积比值、图像质量和人脸角度值的加权值。其中，面积比值为本次拍摄的人脸图像中的人脸面积与预设的标准人脸面积的比值，进一步，本次拍摄的人脸图像中的人脸面积为人脸参数中的人脸宽度和高度之积；人脸角度值基于所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度而得，具体包括：当所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度均小于预设角度时，所述人脸角度值为第一预设值；当所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度中任一角度大于或等于所述预设角度时，所述人脸角度值为第二预设值。其中，预设角度、第一预设值和第二预设值可以根据实际情况确定，在本实施例中，优选地，预设角度为15度，第一预设值为1，第二预设值为0。

此外，面积比值、图像质量和人脸角度值各自对应的加权系数可根据经验设置，根据目前的测试结果，较佳取值依次为0.4，0.3，0.3。

103，若第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间，当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数大于当前正面人脸图像的质量分数，将所述当前正面人脸图像更新为所述本次拍摄的人脸图像；当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数小于或等于所述当前正面人脸图像的质量分数，不更新所述当前正面人脸图像。

在获取本次拍摄的人脸图像的质量分数之后，判断第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间，若是，将所述当前正面人脸图像更新为所述本次拍摄的人脸图像；若不是，不更新当前正面人脸图像。其中，预设拍摄时间可以根据实际情况设置，在此不做具体限制。但为了尽量减少客户在拍摄设备前的停留时间，该预设拍摄时间一般设置为1-2秒。每秒获取人脸图像的频率在此也不做限定，例如可以为每秒20张。

104，获取下一次拍摄的人脸图像的脸部参数，重复102至103直至到达所述预设拍摄时间。

当步骤103的更新完成之后，再一次获取拍摄的人脸图像，将该人脸图像输入脸部参数获取算法便获取脸部参数，进而计算该人脸图像的质量分数，并在第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间时，更新正面人脸图像，或在第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔等于预设拍摄时间时，将当前正面人脸图像作为最终正面人脸图像，用于后续的人脸比对。

如图4所示，本发明提供一种获取正面人脸图像的装置，包括：参数获取模块、质量分数获取模块和更新模块；所述参数获取模块，用于获取本次拍摄的人脸图像的脸部参数；所述质量分数获取模块，用于基于所述脸部参数，计算所述本次拍摄的人脸图像的质量分数；所述更新模块，用于若第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间，基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像，并获取下一次拍摄的人脸图像的脸部参数，重复上述计算和更新过程，直至所述时间间隔等于所述预设拍摄时间。

本发明提出的获取正面人脸图像的装置，通过参数获取模块，获取本次拍摄的人脸图像的脸部参数，通过质量分数获取模块，基于所述脸部参数，计算所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，通过更新模块，若第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间，基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像，并获取下一次拍摄的人脸图像的脸部参数，重复上述计算和更新过程，直至所述时间间隔等于所述预设拍摄时间，实现了简单高效地获取被拍摄者的正面人脸图像，无需反复拍摄，对被拍摄者面对摄像头或抓拍镜头时的姿势也没有限定，提高了被拍摄者的体验感。

作为一种可选实施例，所述装置还包括比对模块，用于将更新的正面人脸图像和图像库中的图像进行比对。

作为一种可选实施例，所述更新模块，具体用于当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数大于当前正面人脸图像的质量分数，将所述当前正面人脸图像替换为所述本次拍摄的人脸图像；当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数小于或等于所述当前正面人脸图像的质量分数，不替换所述当前正面人脸图像。

作为一种可选实施例，所述参数获取模块获取的脸部参数包括：人脸的宽度、高度、图像质量以及人脸角度；所述人脸角度包括绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度。

作为一种可选实施例，所述参数获取模块具体基于所述人脸图像的模糊度、锐度和明暗程度，获取所述图像质量。

作为一种可选实施例，所述质量分数获取模块，具体用于基于所述宽度、高度和标准人脸面积，获取所述人脸图像的面积比值；所述更新模块，具体还用于基于所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度，获取人脸角度值；所述更新模块，具体还用于基于所述面积比值、图像质量和人脸角度值，获取所述人脸图像的质量分数。

作为一种可选实施例，所述质量分数获取模块，进一步具体用于：当所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度均小于预设角度时，将所述人脸角度值设为第一预设值。

作为一种可选实施例，所述质量分数获取模块，进一步具体还用于：当所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度中任一角度大于或等于所述预设角度时，将所述人脸角度值设为第二预设值。

作为一种可选实施例，所述质量分数获取模块，进一步具体还用于：计算所述面积比值、图像质量和人脸角度值的加权值，得到所述人脸图像的质量分数。

最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种获取正面人脸图像的方法，其特征在于，包括：

步骤1，获取本次拍摄的人脸图像的脸部参数；

步骤2，基于所述脸部参数，计算所述本次拍摄的人脸图像的质量分数；

步骤3，若第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间，基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像，并获取下一次拍摄的人脸图像的脸部参数，重复上述更新过程，直至所述时间间隔等于所述预设拍摄时间；

所述基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像包括：

当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数大于当前正面人脸图像的质量分数，将所述当前正面人脸图像替换为所述本次拍摄的人脸图像；

当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数小于或等于所述当前正面人脸图像的质量分数，不替换所述当前正面人脸图像；

在步骤1中，所述脸部参数包括：人脸的宽度、高度、图像质量以及人脸角度；所述人脸角度包括绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度；

所述步骤2包括：

基于所述宽度、高度和标准人脸面积，获取所述本次拍摄的人脸图像的面积比值；

基于所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度，获取所述本次拍摄的人脸图像的人脸角度值；

基于所述面积比值、图像质量和人脸角度值，获取所述本次拍摄的人脸图像的质量分数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将更新的正面人脸图像和图像库中的图像进行比对。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述本次拍摄的人脸图像的模糊度、锐度和明暗程度，获取所述图像质量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度，获取人脸角度值包括：

当所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度均小于预设角度时，所述人脸角度值为第一预设值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度，获取人脸角度值还包括：

当所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度中任一角度大于或等于所述预设角度时，所述人脸角度值为第二预设值。

6.根据权利要求1或4或5中任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述面积比值、图像质量和人脸角度值，获取所述本次拍摄的人脸图像的质量分数包括：

计算所述面积比值、图像质量和人脸角度值的加权值，得到所述本次拍摄的人脸图像的质量分数。

7.一种获取正面人脸图像的装置，其特征在于，包括：参数获取模块、质量分数获取模块和更新模块；

所述参数获取模块，用于获取本次拍摄的人脸图像的脸部参数；

所述质量分数获取模块，用于基于所述脸部参数，计算所述本次拍摄的人脸图像的质量分数；

所述更新模块，用于若第一次拍摄人脸图像至当前的时间间隔小于预设拍摄时间，基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像，并获取下一次拍摄的人脸图像的脸部参数，重复上述计算和更新过程，直至所述时间间隔等于所述预设拍摄时间；

所述基于所述本次拍摄的人脸图像的质量分数，更新正面人脸图像包括：

当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数大于当前正面人脸图像的质量分数，将所述当前正面人脸图像替换为所述本次拍摄的人脸图像；

当所述本次拍摄的人脸图像的质量分数小于或等于所述当前正面人脸图像的质量分数，不替换所述当前正面人脸图像；

所述脸部参数包括：人脸的宽度、高度、图像质量以及人脸角度；所述人脸角度包括绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度；

所述质量分数获取模块，具体用于基于所述宽度、高度和标准人脸面积，获取所述本次拍摄的人脸图像的面积比值；

基于所述绕x轴旋转角度，绕y轴旋转角度和绕z轴旋转角度，获取所述本次拍摄的人脸图像的人脸角度值；

基于所述面积比值、图像质量和人脸角度值，获取所述本次拍摄的人脸图像的质量分数。

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