CN201242756Y - 一种人脸识别装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种人脸识别装置，包括人脸识别处理单元、显示单元、与所述人脸识别处理单元连接的第一摄像头以及与所述显示单元连接的第二摄像头；所述第一摄像头，用于采集人脸图像；所述人脸识别处理单元，用于接收并识别由所述第一摄像头采集的人脸图像，根据所述人脸图像获取第一候选集合，并在所述第一候选集合中选取相似度符合预定规则的候选对象作为识别结果；所述第二摄像头为彩色摄像头，用于采集彩色人脸图像；所述显示单元，用于接收并显示所述第二摄像头采集的彩色人脸图像。本实用新型通过增设的彩色摄像头，能够给用户显示彩色的人脸图像，从而提高用户的体验度。

Description

一种人脸识别装置

技术领域

本实用新型涉及生物特征识别领域，特别涉及一种人脸识别装置。

背景技术

生物特征识别技术被列为21世纪对人类社会带来革命性影响的十大技术之一。生物特征识别技术是目前最为方便、安全的身份识别技术，生物特征识别技术识别的是人本身，不需要人身之外的标识物。生物特征识别技术利用人的生理特征和行为特征进行身份识别，主要有指纹识别、人脸识别、虹膜识别、步态识别等。其中，人脸识别是当前生物特征识别领域的一大热点。它与目前广泛应用的指纹识别技术相比，有着直观性、方便性、非接触性、友好性、用户接受度高等显著优点。

现有的人脸识别技术一般是基于人脸图像的，即通过一个摄像头采集人脸图像，然后进行人脸检测、人眼定位和特征提取；然后再与模板库进行比对，做出识别判别。但是，在可见光环境下，如果识别时的环境光线与注册登记时的不同时，则识别性能将会显著下降，无法满足实际产品应用的要求。因此出现了采用红外主动光源的人脸识别装置，其能够滤除可见光，采集红外光黑白人脸图像进行识别和显示，以解决环境光线的问题。然而显示的红外光黑白图像不仅色彩单调，而且还会有些许失真，给用户带来的使用感受非常不好，特别是会引起爱美女士的反感。因此，如何能够在采集红外光黑白人脸图像进行人脸识别的同时，给用户带来良好的使用感受，提高用户接受度，成为一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型为解决上述问题，提出了一种彩色显示的红外人脸识别装置，简单易行，既保障了采集红外光黑白人脸图像进行人脸识别，又可以实时动态显示彩色人脸图像，给用户带来良好的使用感受和接受度。

为达到上述目的，本实用新型一方面提出一种人脸识别装置，包括人脸识别处理单元、显示单元、与所述人脸识别处理单元连接的第一摄像头以及与所述显示单元连接的第二摄像头；所述第一摄像头，用于采集人脸图像；所述人脸识别处理单元，用于接收并识别由所述第一摄像头采集的人脸图像，根据所述人脸图像获取第一候选集合，并在所述第一候选集合中选取相似度符合预定规则的候选对象作为识别结果；所述第二摄像头为彩色摄像头，用于采集彩色人脸图像；所述显示单元，用于接收并显示所述第二摄像头采集的彩色人脸图像。

作为本实用新型的一个实施例，人脸识别装置还包括：红外固定主动光源，设置在所述第一摄像头和第二摄像头的后面作为采集人脸图像的光源。

在上述实施例中，人脸识别装置还包括：红外透射滤光装置，设置在所述第一摄像头前，用于滤除可见光采集黑白人脸图像；红外截止滤光装置，设置在所述第二摄像头前，用于滤除红外光采集彩色人脸图像。

作为本实用新型的一个实施例，所述第二摄像头与所述第一摄像头的位置不同，所述第二摄像头还与所述人脸识别处理单元连接，所述人脸识别处理单元，还用于接收并识别由所述第二摄像头所采集的人脸图像，获得第二候选集合，并在所述第一候选集合和所述第二候选集合中选取相似度符合预定规则的候选对象作为最终识别结果。

作为本实用新型的一个实施例，所述人脸识别处理单元计算第一候选集合和第二候选集合中属于同一个候选对象的相似度加和；判定所述相似度加和中的最大值是否大于预定阈值；当所述最大值大于预定阈值时，选取该最大值所对应的候选对象作为最终识别结果。

作为本实用新型的一个实施例，所述人脸识别处理单元判定第一候选集合和第二候选集合中全部候选对象的相似度中的最大值是否大于预定阈值；当所述最大值大于预定阈值时，选取该最大值所对应的候选对象作为最终识别结果。

作为本实用新型的一个实施例，所述人脸识别处理单元选取第一候选集合中相似度大于第一预定阈值的候选对象以及选取第二候选集合中相似度大于第二预定阈值的候选对象作为第三候选集合；计算所述第三候选集合中属于同一个候选对象的相似度加和；以及判定所述相似度加和中的最大值是否大于第三预定阈值；当所述最大值大于第三预定阈值时，选取该最大值所对应的候选对象作为最终识别结果。

本实用新型通过增设的彩色摄像头，能够在现有采用红外主动光源的人脸识别装置的基础上，在增加资源和运算量不多的前提下，再增加一个摄像头，以及红外截止滤光装置，实现实时动态显示彩色人脸图像，提高了用户的使用感受和接受度。

另外，本实用新型还可将第二摄像头采集的彩色人脸图像提供给人脸识别处理单元，由双摄像头进行人脸采集和人脸识别，根据预定的规则对两个候选集合进行选取。本实用新型不仅简单易行并且可以显著提高目前二维人脸识别的识别性能，从而进一步提高本实用新型的实用性。

本实用新型附加的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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型一个实施例人脸识别装置的结构图；

图2为本实用新型另一个实施例人脸识别装置的结构图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本实用新型附加的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，或通过本实用新型的实践了解到。

本实用新型主要在于在现有采用红外主动光源的人脸识别装置的基础上，再增加一彩色摄像头，从而能够为用户显示彩色的人脸图像，提高用户的使用感受和接受度。作为本实用新型的一个实施例，在第二摄像头前设置红外截止滤光装置，滤除红外光，透过可见光，以采集彩色人脸图像，并实现实时动态显示。需要说明的是，上述在第二摄像头前设置红外截止滤光装置以采集彩色人脸图像仅为本实用新型的较优实现方式，本领域技术人员还可根据已由常识选择其他采集彩色图像的方式，同样这些方式也应为本实用新型保护范围所涵盖。

另外，作为本实用新型的另一个实施例，本实用新型还可将第二摄像头采集的彩色人脸图像提供给人脸识别处理单元，由人脸识别处理单元根据双摄像头进行人脸采集和人脸识别，并根据预定的规则对两个候选集合进行选取，从而显著提高目前二维人脸识别的识别性能，进一步提高本实用新型的实用性。

为了能够更完整和更深入的理解本实用新型，以下将以实施例的方式具体介绍本实用新型。

实施例一

如图1所示，为本实用新型一个实施例人脸识别装置的结构图，该人脸识别装置包括：第一摄像头1、第二摄像头2、与第一摄像头1连接的人脸识别处理单元101以及与第二摄像头2连接的显示单元102。其中第二摄像头2为彩色摄像头，用于采集彩色人脸图像，并将其传送到显示单元102，由显示单元102显示所述彩色人脸图像。第一摄像头1用于采集任何类型的人脸图像，并将其传送给人脸识别处理单元101，由人脸识别处理单元101根据第一摄像头1采集的人脸图像进行人脸识别并获得最终识别结果。

其中，作为本实用新型的一个具体实施例，还包括设置在第一摄像头1前的红外透射滤光装置，和设置在第二摄像头2前的红外截止滤光装置，红外透射滤光装置可滤除可见光采集黑白人脸图像；红外截止滤光装置可滤除红外光，透过可见光，以采集彩色人脸图像。

为了增强本实用新型的人脸识别装置对光线的适应能力，可以为本实用新型的人脸识别装置提供主动光源。在该实施例中采用了红外固定主动光源作为人脸图像的捕获光源，以便增强普通二维人脸识别装置对光线的适应能力。在本实施例的双摄像头人脸识别装置中，红外固定主动光源由分布均匀的多个红外发光二极管组成，中心波长为700-2000nm，优选为850nm，该光源可以设置在第一摄像头1、第二摄像头2的后面。应该知道，本实用新型并不仅限于使用该红外固定主动光源，只要能够起到相同的作用，均可以采用除本实施例之外的其它各种光源。

该实施例中可以由第一摄像头1采集黑白图像以满足人脸识别处理单元101人脸识别的要求，由第二摄像头2采集彩色人脸图像以供显示单元102显示给用户，从而提高用户的满意度和体验度。

实施例二

然而对于本实用新型上述实施例一增加的第二摄像头，本实用新型还提出同时使用第一摄像头和第二摄像头采集的人脸图像进行人脸识别的实施例。在该实施例中，本实用新型将第二摄像头采集的彩色人脸图像提供给人脸识别处理单元，由人脸识别处理单元根据双摄像头(第一摄像头和第二摄像头)进行人脸采集和人脸识别，并根据预定的规则对两个候选集合进行选取，从而可以显著提高目前二维人脸识别的识别性能。

如图2所示，为本实用新型另一个实施例人脸识别装置的结构图，在该实施例中第一摄像头1和第二摄像头2被分别放置在适于采集人脸的图像的不同位置上用于采集人脸图像。例如，可以在水平方向上间隔一定距离放置，或者在垂直方向上间隔一定距离设置，也可以根据放置条件、美观、隐蔽性等因素，将摄像头放置在其他便于采集人脸图像的位置上。优选地可以将它们放置在同一高度上，并相距一定的间隔，例如10cm。第一摄像头1和第二摄像头2分别与人脸识别处理单元101采用电气连接，用于向人脸识别处理单元101进行信号传送。人脸识别处理单元101可以采用PC平台或者嵌入式平台，例如DSP、ARM等。人站在第一摄像头1和第二摄像头2前面的一定范围内，由第一摄像头1和第二摄像头2分别捕获人脸图像，并将人脸图像传输到人脸识别处理单元101中。人脸识别处理单元101利用两个摄像头分别捕获的图像信息分别进行人脸识别处理以增强普通二维人脸识别***对光线、姿态和表情的适应能力。同时第二摄像头2将采集到的彩色人脸图像发送给显示单元102显示给用户，从而提高用户的满意度和体验度。

本实用新型通过增设的彩色摄像头，能够在现有采用红外主动光源的人脸识别装置的基础上，在增加资源和运算量不多的前提下，再增加一个摄像头，以及红外截止滤光装置，实现实时动态显示彩色人脸图像，提高了用户的使用感受和接受度。

另外，本实用新型还将第二摄像头采集的彩色人脸图像提供给人脸识别处理单元，由双摄像头进行人脸采集和人脸识别，根据预定的规则对两个候选集合进行选取。本实用新型不仅简单易行并且可以显著提高目前二维人脸识别的识别性能。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (7)

1、一种人脸识别装置，其特征在于，包括人脸识别处理单元、显示单元、与所述人脸识别处理单元连接的第一摄像头以及与所述显示单元连接的第二摄像头；

所述第一摄像头，用于采集人脸图像；

所述人脸识别处理单元，用于接收并识别由所述第一摄像头采集的人脸图像，根据所述人脸图像获取第一候选集合，并在所述第一候选集合中选取相似度符合预定规则的候选对象作为识别结果；

所述第二摄像头为彩色摄像头，用于采集彩色人脸图像；

所述显示单元，用于接收并显示所述第二摄像头采集的彩色人脸图像。

2、根据权利要求1所述人脸识别装置，其特征在于，还包括：

红外固定主动光源，设置在所述第一摄像头和第二摄像头的后面作为采集人脸图像的光源。

3、根据权利要求1或2所述人脸识别装置，其特征在于，还包括：

红外透射滤光装置，设置在所述第一摄像头前，用于滤除可见光采集黑白人脸图像；

红外截止滤光装置，设置在所述第二摄像头前，用于滤除红外光采集彩色人脸图像。

4、根据权利要求1所述人脸识别装置，其特征在于，所述第二摄像头与所述第一摄像头的位置不同，所述第二摄像头还与所述人脸识别处理单元连接，所述人脸识别处理单元接收并识别由所述第二摄像头所采集的人脸图像，获得第二候选集合，并在所述第一候选集合和所述第二候选集合中选取相似度符合预定规则的候选对象作为最终识别结果。

5、根据权利要求4所述人脸识别装置，其特征在于，所述人脸识别处理单元计算第一候选集合和第二候选集合中属于同一个候选对象的相似度加和，判定所述相似度加和中的最大值是否大于预定阈值，当所述最大值大于预定阈值时，选取该最大值所对应的候选对象作为最终识别结果。

6、根据权利要求5中所述人脸识别装置，其特征在于，所述人脸识别处理单元判定第一候选集合和第二候选集合中全部候选对象的相似度中的最大值是否大于预定阈值；当所述最大值大于预定阈值时，选取该最大值所对应的候选对象作为最终识别结果。

7、根据权利要求5中所述人脸识别装置，其特征在于，所述人脸识别处理单元选取第一候选集合中相似度大于第一预定阈值的候选对象以及选取第二候选集合中相似度大于第二预定阈值的候选对象作为第三候选集合；计算所述第三候选集合中属于同一个候选对象的相似度加和；以及判定所述相似度加和中的最大值是否大于第三预定阈值；当所述最大值大于第三预定阈值时，选取该最大值所对应的候选对象作为最终识别结果。

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