人臉識(shí)別裝置及其識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種人臉識(shí)別裝置及其識(shí)別方法，屬于計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像識(shí)別的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]自動(dòng)識(shí)別人臉的技術(shù)或設(shè)備，在公共安全、智能監(jiān)控、數(shù)字身份認(rèn)證、電子商務(wù)、多媒體和數(shù)字娛樂(lè)等許多領(lǐng)域都具有巨大的應(yīng)用價(jià)值和廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)；同時(shí)，因?yàn)槿四樧R(shí)別的研究涉及的學(xué)科眾多，具有重要的理論研究?jī)r(jià)值，受到各國(guó)政府、科研單位以及軍事、安全、情報(bào)部門(mén)的廣泛關(guān)注和高度重視。
[0003]經(jīng)過(guò)幾十年的研究，人臉識(shí)別已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展與進(jìn)步。尤其是最近十年間，以“人臉”為對(duì)象的計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究已經(jīng)成為一個(gè)極其重要、研究方向眾多并有著廣泛應(yīng)用前景的學(xué)術(shù)和科技領(lǐng)域。其中，人臉檢測(cè)識(shí)別技術(shù)是計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理人臉圖像的前端工作，如何在復(fù)雜背景下，處理各種不同光照、姿態(tài)與表情變化多端的人臉檢測(cè)與識(shí)別的問(wèn)題已經(jīng)得到了較好的解決。當(dāng)前研究表明，計(jì)算機(jī)已經(jīng)具備實(shí)時(shí)檢測(cè)出圖像中的人臉功能，并且人臉檢測(cè)算法已經(jīng)達(dá)到較高的性能。同樣受到廣泛關(guān)注的還有針對(duì)人臉識(shí)別的研究，近十年間涌現(xiàn)出了很多的研究方法和成果。從各種機(jī)構(gòu)與組織的人臉識(shí)別評(píng)測(cè)結(jié)果可以看到，受控條件下的人臉識(shí)別率已經(jīng)有了大幅度的提高，這預(yù)示著人臉識(shí)別將會(huì)有廣泛的應(yīng)用前景?！叭四槨弊鳛橛?jì)算機(jī)視覺(jué)中一個(gè)非常重要的研究對(duì)象，其研究成果推動(dòng)著研究產(chǎn)業(yè)化的逐步實(shí)現(xiàn)，而市場(chǎng)越來(lái)越多的實(shí)際應(yīng)用需求，又對(duì)“人臉”的相關(guān)研究提出了越來(lái)越高的性能要求與標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前很熱的互聯(lián)網(wǎng)金融也將人臉識(shí)別作為一種可靠性值得信賴(lài)的身份認(rèn)證方式。其次，不同主機(jī)或終端運(yùn)行的人臉識(shí)別功能模塊通常都需要分別進(jìn)行相應(yīng)的二次開(kāi)發(fā)，這就需要開(kāi)發(fā)者具有相當(dāng)?shù)能浖邪l(fā)能力。然而在許多應(yīng)用場(chǎng)景下，使用者并不具有軟件開(kāi)發(fā)能力，導(dǎo)致不同環(huán)境下的人臉識(shí)別功能模塊的開(kāi)發(fā)也存在很大問(wèn)題，限制了推廣應(yīng)用。再次，活體檢測(cè)功能對(duì)于人臉識(shí)別技術(shù)真正走向?qū)嵱檬莻€(gè)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，能否確實(shí)防止利用照片或視頻來(lái)偽造人臉，對(duì)人臉識(shí)別的實(shí)用化過(guò)程中的安全性保障起著至關(guān)重要的決定作用。
[0004]目前基于單攝像頭的活體檢測(cè)算法都無(wú)法真正做到準(zhǔn)確無(wú)誤的活體檢測(cè)。真正可靠、有效的活體檢測(cè)方法需要多攝像頭配合協(xié)作運(yùn)行，然而，目前的主機(jī)或終端往往是只安裝配置了單一攝像頭，造成活體檢測(cè)成為限制人臉識(shí)別功能推廣應(yīng)用的瓶頸。為了解決人臉自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的上述三個(gè)現(xiàn)有缺陷，許多計(jì)算機(jī)行業(yè)的科技人員都在進(jìn)行廣泛的研究和試驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種人臉識(shí)別裝置及其識(shí)別方法，本發(fā)明人臉識(shí)別裝置利用專(zhuān)設(shè)功能模塊和相關(guān)部件的組合，能夠較好地一體化解決現(xiàn)有技術(shù)中三項(xiàng)技術(shù)缺陷:只配置單攝像頭、需要軟件二次開(kāi)發(fā)和不能可靠確認(rèn)與完成活體檢測(cè)的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)了人臉識(shí)別技術(shù)的真正實(shí)用化。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種人臉識(shí)別裝置，其特征在于:該裝置直接連接在主機(jī)或終端上，具有獨(dú)立工作的辨識(shí)人臉圖像、以確認(rèn)該人臉圖像的身份的功能；設(shè)有:雙攝像頭、人臉識(shí)別處理器模塊、人臉樣本數(shù)據(jù)庫(kù)模塊和通訊模塊共四個(gè)組成部件；其中:
[0007]雙攝像頭，分別為可見(jiàn)光攝像頭和近紅外攝像頭，用于分別獲取人臉的可見(jiàn)光照片和近紅外照片，以供進(jìn)行人臉檢測(cè)和人臉識(shí)別，確認(rèn)每個(gè)人臉圖像的身份；人臉的可見(jiàn)光照片和近紅外照片還能夠相互配合，一起用于活體檢測(cè)與判斷；
[0008]人臉樣本數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)人臉圖像和/或從人臉圖像中提取的人臉特征數(shù)據(jù)、以及其身份數(shù)據(jù)，以供人臉識(shí)別處理模塊調(diào)用匹配，進(jìn)行人臉檢測(cè)和人臉識(shí)別，確認(rèn)每個(gè)人臉圖像的身份；
[0009]人臉識(shí)別處理器模塊，負(fù)責(zé)接收雙攝像頭傳送來(lái)的人臉照片，再與人臉樣本數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)的人臉圖像和/或從人臉圖像中提取的人臉特征數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配檢測(cè)，以判斷確認(rèn)該人臉圖像的身份；并將檢測(cè)判斷結(jié)果經(jīng)由通訊模塊發(fā)送給主機(jī)或終端；設(shè)有:人臉檢測(cè)、人臉識(shí)別、活體檢測(cè)、私鑰加密、以及接收主機(jī)控制信號(hào)和信息共五個(gè)單元；
[0010]通訊模塊，負(fù)責(zé)該裝置與主機(jī)或終端的信息交互功能；設(shè)有包括USB、串口和SPI總線(xiàn)中的一個(gè)或多個(gè)接口，其用直接連接方式連接主機(jī)或終端，以使具備不同接口的各種主機(jī)或終端都能連接該裝置而具備人臉識(shí)別功能。
[0011]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種采用本發(fā)明人臉識(shí)別裝置的識(shí)別方法，其特征在于:所述方法包括下列操作步驟:
[0012]步驟1，人臉識(shí)別裝置直接連接主機(jī)或終端，再配置人臉樣本數(shù)據(jù)庫(kù)的人臉圖像和/或從人臉圖像中提取的人臉特征數(shù)據(jù)、以及其身份信息，還要配置各種預(yù)置參數(shù)；
[0013]步驟2，人臉識(shí)別裝置進(jìn)行人臉識(shí)別和活體檢測(cè)；
[0014]步驟3，人臉識(shí)別裝置將檢測(cè)辨識(shí)結(jié)果加密傳遞給主機(jī)或終端，主機(jī)或終端接收該識(shí)別結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)操作。
[0015]本發(fā)明人臉識(shí)別裝置的應(yīng)用場(chǎng)合十分廣泛，適用于任何一臺(tái)需要具備人臉識(shí)別功能的主機(jī)或終端，幾乎適用于未來(lái)的金融、公共安全、智能監(jiān)控、數(shù)字身份認(rèn)證、電子商務(wù)和數(shù)字娛樂(lè)、多媒體等許多領(lǐng)域。下面例舉幾個(gè)具體的應(yīng)用場(chǎng)合:移動(dòng)支付場(chǎng)景中的各種收款終端，在執(zhí)行互聯(lián)網(wǎng)支付時(shí)，添置人臉識(shí)別功能進(jìn)行付款方的身份驗(yàn)證。ATM取款時(shí)，進(jìn)行取款人的身份驗(yàn)證。機(jī)場(chǎng)、海關(guān)、車(chē)站等各個(gè)通關(guān)口或單位、學(xué)校小區(qū)的出入口的身份識(shí)別。
[0016]本發(fā)明人臉識(shí)別裝置的創(chuàng)新優(yōu)點(diǎn)是:該裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、創(chuàng)新，自帶雙攝像頭，不再需要主機(jī)配備攝像頭，解決了攝像頭的統(tǒng)一性問(wèn)題；同時(shí)，依托雙攝像頭較好地解決了活體檢測(cè)的技術(shù)瓶頸，使得人臉識(shí)別能夠更加安全、可靠，并真正地實(shí)際應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景。主機(jī)或終端只需要插上本裝置(或直接裝設(shè)在主機(jī)或終端內(nèi)部)，再安裝相應(yīng)的密鑰解密的現(xiàn)有功能模塊，就可以直接讀取人臉識(shí)別的身份識(shí)別和活體檢測(cè)的結(jié)果，使得人臉識(shí)別真正、便利地進(jìn)入實(shí)用化和普及化。
[0017]此外，本發(fā)明人臉識(shí)別裝置能夠使得需要具備人臉識(shí)別功能的各種主機(jī)、終端或其他裝置都能夠迅速升級(jí)而配置為具有人臉識(shí)別功能的主機(jī)、終端或其他智能裝置；而且，升級(jí)簡(jiǎn)單、配置便捷，即插即用，使用容易、方便，不需要用戶(hù)具有很強(qiáng)的軟件開(kāi)發(fā)能力，識(shí)別結(jié)果采用加密方法，準(zhǔn)確、安全、可靠。利用雙攝像頭方案解決活體檢測(cè)難題，能夠防止和抵御照片和視頻的偽造登錄手段，使得人臉識(shí)別能夠真正安全地使用于互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明人臉識(shí)別裝置結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明人臉識(shí)別裝置的識(shí)別方法操作步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0021]參見(jiàn)圖1，介紹本發(fā)明人臉識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)組成:該裝置直接與主機(jī)或終端相連接，具有獨(dú)立工作的辨識(shí)人臉圖像、以確認(rèn)該人臉圖像的身份的功能。該人臉識(shí)別裝置設(shè)有四個(gè)組成部件:雙攝像頭、人臉樣本數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)器、人臉識(shí)別處理器模塊和通訊模塊。其中:
[0022]雙攝像頭(即可見(jiàn)光攝像頭和近紅外攝像頭)，分別用于獲取人臉的可見(jiàn)光照片和近紅外照片，以供進(jìn)行人臉檢測(cè)和人臉識(shí)別，確認(rèn)每個(gè)人臉圖像的身份。人臉的可見(jiàn)光照片和近紅外照片還能用于相互配合，一起用于活體檢測(cè)與判斷。
[0023]人臉樣本數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)人臉圖像和/或從人臉圖像中提取的人臉特征數(shù)據(jù)、以及其身份數(shù)據(jù)，以供人臉識(shí)別處理器模塊調(diào)用匹配，進(jìn)行人臉檢測(cè)和人臉識(shí)別，確認(rèn)每個(gè)人臉圖像的身份。
[0024]人臉識(shí)別處理器模塊，負(fù)責(zé)