專利名稱：三維人像儀及三維人臉的判別方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生物特征識別領域，尤其是有關一種判斷人臉是三維人臉還是平面二維圖像的三維人臉的判別方法及三維人像儀。
背景技術：
人臉識別技術作為生物識別領域的一個熱點問題，很多研究機構和公司都在積極的進行研究和相應的產(chǎn)品開發(fā)，并且已經(jīng)研究出了多種人臉識別算法。但是目前產(chǎn)品都基于2維成像設備獲取人像，沒有人像的深度信息，不能區(qū)分二維的人臉畫像與真實的三維人臉像，這樣就會在有些場合不能準確地判定處于監(jiān)控或其它設備中的圖像是否為真實的人臉，限制了技術的應用。
通常情況下一臺攝像機只能形成一個角度下的物體圖像，我們無法知道物體的3維信息。現(xiàn)代航天遙感、醫(yī)學成像等領域采用激光、射線等掃描技術實現(xiàn)3維信息采集，成本高昂，無法進入大規(guī)模的商業(yè)應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種可以方便地區(qū)別真實的三維人臉與二維的圖像的三維人臉的判別方法及一種使用一個攝像頭即可以對人像進行多角度取像的三維人像儀。
10.本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種三維人臉判別方法，用以判斷通過攝像裝置獲取的人臉是否為三維圖像，包括以下步驟
第一步，通過攝像裝置同時獲取人臉的左右兩側的圖像；第二步，通過眼位定位算法確定左右兩邊成像的眼睛位置，裁剪出對應的左右人臉的圖像FL及FR；第三步，將兩側的人臉圖像進行歸一化處理并掩模形成具有一定分辨率的圖像；第四步，判斷兩側人臉的一致性，當一致性處于一定數(shù)值范圍時判別圖像為三維人臉形成的圖像。
本發(fā)明的特點還在于所述攝像裝置包括一個攝像頭及三維人像儀，所述三維人像儀包括兩個主動反光鏡及兩個被動反光鏡，主動反光鏡的鏡面朝向需要取像的人臉，所述兩被動反光鏡相背且成一定夾角設置，且與主動反光鏡平行，鏡面相對，所述攝像頭的取像范圍為兩個被動反光鏡的鏡面。
本發(fā)明也可以通過以下技術方案實現(xiàn)一種三維人像儀，其特征在于包括一個攝像頭和多組主動反光鏡及被動反光鏡，主動反光鏡的鏡面朝向需要取像的人像，所述多個被動反光鏡相背且成一定夾角設置，且與主動反光鏡平行，鏡面相對，所述攝像頭的取像范圍為多個被動反光鏡的鏡面。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是能夠方便地區(qū)分真實的三維人臉與二維圖像。


圖1是本發(fā)明三維人像儀的一個實施例的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明三維人像儀的一個實施例的分光原理圖。
圖3是使用本發(fā)明的三維人像儀成像的成像效果圖。
圖4是本發(fā)明三維人臉判別方法的流程圖。
圖5(a)及圖5(b)是本發(fā)明三維人臉判別方法的效果圖，用以顯示自圖3所形成的真實人臉圖像與一張二維圖片在檢測定位掩模后的對比效果。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
請參閱圖1所示，本發(fā)明的一種三維人像儀的結構示意圖，三維人像儀包括一個攝像頭1及兩組主動反光鏡2及被動反光鏡3，主動反光鏡2的鏡面朝向需要取像的人像，所述被動反光鏡3相背且成一定直角設置，且與主動反光鏡2平行，鏡面相對，所述攝像頭1的取像范圍為多個被動反光鏡3的鏡面。
請參閱圖2所示，其為本發(fā)明的一種三維人像儀的分光原理圖，因為兩組主動反光鏡2及被動反光鏡3左右對稱，分別通過左右兩邊的一對主動反光鏡2將實物影像反射至中間的一對被動反光鏡3，然后被動反光鏡3將左右兩側的實物影像反射至攝像頭1。這樣，攝像頭1中就形成了同一個物體的兩側看過去的圖像，其圖像效果如圖3所示。
請參閱圖4及圖5(a)及圖5(b)所示，本發(fā)明一種三維人臉判別方法的流程圖及成像效果圖，用以判斷通過攝像裝置獲取的人臉圖像是否為三維圖像，包括以下步驟第一步，通過攝像裝置即三維人像儀同時獲取人臉的左右兩側的圖像；第二步，通過眼位定位算法確定左右兩邊成像的眼睛位置，裁剪出對應的左右人臉的圖像FL及FR；第三步，將兩側的人臉圖像進行歸一化處理并掩模形成分辨率為64*64的圖像；第四步，將FL、FR圖像橫向切分成三片(寬度分別為18，28，18)；第五步，求出FL和FR中對應位置的切片的像素差值的均方差D1、D2、D3，即用FL的第一片的每個像素值減去FR的第一片的對應點的像素值，求出均方差D1；D2與D3類推；使用真實人臉的圖像求得的均方差D1＝19.8；D2＝26.7；D3＝25.3，而使用二維平面圖像D1＝8.0；D2＝10.8；D3＝12.2。
第六步根據(jù)均方差的數(shù)值判斷是否為三維圖像，當15＜D1＜30并且15＜D2＜30并且15＜D3＜30時，判斷為三維，當5＜D1＜15或者5＜D2＜15或者5＜D3＜15時，判斷為二維，其它情況則為錯誤圖像。由此，判定圖5(a)所示為三維人臉，而圖5(b)所示為二維圖像。
綜上所述，本發(fā)明完成了發(fā)明人的發(fā)明目的，能夠方便地實現(xiàn)三維人臉的判別，使用圖片假冒人臉，且僅使用一個攝像頭即可完成，成本低廉，無需其它價格高昂的掃描設備。
權利要求
1.一種三維人臉判別方法，用以判斷通過攝像裝置獲取的人臉是否為三維圖像，包括以下步驟第一步，通過攝像裝置同時獲取人臉的左右兩側的圖像；第二步，通過眼位定位算法確定左右兩邊成像的眼睛位置，裁剪出對應的左右人臉的圖像FL及FR；第三步，將兩側的人臉圖像進行歸一化處理并掩模形成具有一定分辨率的圖像；第四步，判斷兩側人臉的一致性，當一致性處于一定數(shù)值范圍時判別圖像為三維人臉形成的圖像。
2.如權利要求1所述的三維人臉的判別方法，其特征在于所述第四步的判別人臉的一致性包括以下步驟，首先將FL及FR圖像對應切分成若干片；接著求出FL和FR中對應位置的切片的像素差值的均方差D1、D2、D3；最后根據(jù)均方差的數(shù)值判斷是否為三維圖像。
3.如權利要求2所述的三維人臉的判別方法，其特征在于所述第四步中的切分切成三片。
4.如權利要求3所述的三維人臉的判別方法，其特征在于所述第六步中如果D1、D2、D3處于15與30之間則判別三維圖像。
5.如權利要求1所述的三維人臉的判別方法，其特征在于所述左右人臉可以為上下人臉。
6.如權利要求1所述的三維人臉的判別方法，其特征在于所述第三步中分辨率為64*64。
7.如權利要求1所述的三維人臉的判別方法，其特征在于所述攝像裝置包括一個攝像頭及三維人像儀，所述三維人像儀包括兩個主動反光鏡及兩個被動反光鏡，主動反光鏡的鏡面朝向需要取像的人臉，所述兩被動反光鏡相背且成一定夾角設置，且與主動反光鏡平行，鏡面相對，所述攝像頭的取像范圍為兩個被動反光鏡的鏡面。
8.一種三維人像儀，其特征在于包括一個攝像頭和多組主動反光鏡及被動反光鏡，主動反光鏡的鏡面朝向需要取像的人像，所述多個被動反光鏡相背且成一定夾角設置，且與主動反光鏡平行，鏡面相對，所述攝像頭的取像范圍為多個被動反光鏡的鏡面。
9.如權利要求8所述的三維人像儀，其特征在于所述多組主動反光鏡及被動反光鏡為兩組。
全文摘要
本發(fā)明是一種三維人臉判別方法，用以判斷通過攝像裝置獲取的人臉圖像是否為三維圖像，首先通過攝像裝置同時獲取人臉的左右兩側的圖像；然后裁剪出左右人臉的圖像FL及FR；接著將兩側的人臉圖像進行歸一化處理并掩模形成具有一定分辨率的圖像；再接著將FL及FR圖像對應切分成若干片；再接著求出FL和FR中對應位置的切片的像素差值的均方差D1、D2、D3；最后根據(jù)均方差的數(shù)值判斷是否為三維圖像。利用上述方法可以方便地判別一張人臉的圖像是否為三維圖像，防止在一些場合利用照片或圖形冒充人臉。
文檔編號G06K9/00GK1841405SQ200510024828
公開日2006年10月4日 申請日期2005年4月1日 優(yōu)先權日2005年4月1日
發(fā)明者曾文斌, 王國田, 黃全會, 趙文忠 申請人:上海銀晨智能識別科技有限公司