[发明专利]一种基于桌面真三维显示的人脸识别方法

说明书

本发明公开了一种基于桌面真三维显示的人脸识别方法，该方法首先构建近红外人脸采集设备矩阵，采集人脸近红外图像，并对采集图像进行特征提取，然后对特征提取后的图像进行合成，得到24位真彩色图像，最后将合成图像输出到桌面真三维显示系统中的显示模块进行人脸信息的真三维显示，呈现“真实立体”人脸效果。该方法可以将二维人脸识别图像提升至真三维识别图像，有效的提升识别率，同时可以有效解决一般人脸识别系统中由于环境光线变化影响而造成识别率偏低的问题。

技术领域

本发明涉及人脸识别技术领域，尤其涉及一种基于桌面真三维显示的人脸识别方法。

背景技术

人脸识别是生物特征识别领域中最常用的一种模态，近年来在公共安全领域得到了广泛的应用。各类人脸识别方法的关键都在于，提取人脸数据中与身份相关的本质特征，同时消除其中受非身份因素影响的部分，非身份因素一般包括：环境光照、姿态、表情、饰物等。其中光照问题在实际应用中最为重要，用户普遍要求人脸识别系统能适应不同的光照环境。一般的人脸识别系统都采用普通的可见光人脸图像进行识别，这类系统容易收到环境光线变化的影响，在识别之前往往需要采用一些预处理算法对光照进行处理。虽然光照预处理算法能在一定程度上消除光照的影响，但同时也会使图像损失一部分有用的信息。

为了减弱环境光对成像的影响，主动成像光源的强度需要高于环境光，但是强光会对人眼产生干扰，降低用户舒适度，因此，主动光源最好位于不可见波段，如：红外、紫外等。长期照射紫外容易对人的皮肤和眼睛造成永久性伤害，中远红外波段成像会损失物体表面的大多数信息，一般不用于物体成像，因此近红外波段成为最好的选择。但是，近红外人脸成像仅支持二维图像，面对真实立体的人脸，其识别率偏低，识别精度不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种基于桌面真三维显示的人脸识别方法，该方法可以将二维人脸识别图像提升至真三维识别图像，有效的提升识别率，同时可以有效解决一般人脸识别系统中由于环境光线变化影响而造成识别率偏低的问题。

为了达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：

一种基于桌面真三维显示的人脸识别方法，包括以下步骤：

a.构建近红外人脸采集设备矩阵；

b.采集人脸近红外图像，并对采集图像进行特征提取；

c.对特征提取后的图片进行合成，得到24位真彩色图像；

d.将合成图像输出到桌面真三维显示系统中的显示模块进行人脸信息的真三维显示。

进一步的技术方案为，所述近红外人脸采集设备的摆放结构包括平行式、圆周会聚式、离轴平行式3种结构。

实现真三维立体视觉的首要条件是要给观看者提供稍多幅视差图像。在近红外人脸采集采集系统中，可以通过合理布局多台近红外人脸成像设备，对同一个人脸进行同步画面采集来获得多幅视差图像。近红外人脸成像相机需按一定结构摆放来采集场景以获得合理的视差图像，其摆放结构主要有平行式、圆周会聚式、离轴平行式3种结构。

进一步的技术方案为，步骤b中采用局部二元模式方式对图像进行处理，局部二元模式只关注像素间的大小关系，当图像整体发生单调变化时，像素间的大小关系是不变的。

在采集人脸近红外图像过程中，当人与光源距离不变时，近红外人脸图像非常稳定，但是图像的整体亮度仍然会随着距离的变化而单调变化，因此需要采用特定的特征提取方法来解决单调变化问题，本专利采用局部二元模式(LBP)方式对图像进行处理，LBP只关注像素间的大小关系，当图像整体发生单调变化时，像素间的大小关系是不变的。

进一步的技术方案为，步骤c的具体实现方式为

1)将分辨率为1920×1080的1-bit图像IMG1压缩成分辨率为240×1080的8-bit图像IMG2；